在加热的条件下,用MnO2与100mL物质的量浓度为12mol/L的浓盐酸反应,制得标准状况的氯气2.24L.请计算(已知MnO2+4HCl(浓)═MnCl2+Cl2↑+2H2O):(1)需要消耗MnO2多少克?被氧化的HCl的物质的量是多少?(2)若反应后溶液的体积不变,则反应后溶液中Cl-物质的量浓度是多少?

问题描述:

在加热的条件下,用MnO2与100mL物质的量浓度为12mol/L的浓盐酸反应,制得标准状况的氯气2.24L.请计算(已知MnO2+4HCl(浓)═MnCl2+Cl2↑+2H2O):
(1)需要消耗MnO2多少克?被氧化的HCl的物质的量是多少?
(2)若反应后溶液的体积不变,则反应后溶液中Cl-物质的量浓度是多少?

(1)由反应MnO2+4HCl(浓)═MnCl2+Cl2↑+2H2O系数比得:
n(MnO2)=n(Cl2)=

2.24L
22.4L/mol
=0.1mol
m(MnO2)=0.1mol×87g.mol-1=8.7g,
被氧化的HCl的物质的量n(HCl)=2n(Cl2)=2×0.1mol=0.2mol,
答:需要消耗MnO2的质量为8.7g,被氧化的HCl的物质的量为0.2mol;
(2)反应后溶液中的Cl-减少了2×n(Cl2)=0.2mol,
反应后溶液中:n(Cl-)=1.2mol-0.2mol=1.0mol,
浓度为:c(Cl)=
1mol
0.1L
=10mol•L−1

答:反应后溶液中Cl-物质的量浓度是10mol/L.
答案解析:(1)根据化学方程式判断MnO2与Cl2的物质的量关系,根据Cl2的物质的量计算MnO2的物质的量,进而计算MnO2的质量,根据中反应化合价的变化判断被氧化的HCl的物质的量;
(2)根据Cl元素守恒计算反应后溶液中Cl-物质的量浓度.
考试点:化学方程式的有关计算;物质的量浓度的相关计算.
知识点:本题考查化学反应方程式的计算,题目难度不大,本题注意从化合价的变化判断被氧化的盐酸的物质的量,根据氯元素守恒计算溶液中Cl-物质的量浓度.