Question

用200g 36.5%的鹽酸（過量）與17.4g MnO₂反應，試回答下列問題：
（1）理論上能產生標準狀況下的氯氣多少體積？
（2）將反應后剩余的溶液過濾，再將濾液用水稀釋至500ml，則稀釋后的溶液Cl^-的物質的量濃度是多少？
（3）將稀釋液取出100ml，加入足量的AgNO₃溶液，可生成多少克白色沉淀？

Answer 1

【答案】分析：（1）進行過量計算，根據不足物質計算生成氯氣的物質的量，再根據V=nVm計算體積．
（2）根據氯原子守恒可知，溶液中n（Cl^-）=n（HCl）-2n（（Cl₂），據此計算出n（Cl^-），再根據c=計算．
（3）100ml稀釋液中n（Cl^-）為原濾液中氯離子的 1/5，根據氯原子守恒可知n（AgCl^-）=n（Cl^-），再根據m=nM計算．
解答：解：n（HCl）==2 mol，n （MnO₂）==0.2mol
（1）令0.2molMnO₂完全反應需要HCl的物質的量為n，則：
     MnO₂+4HCl（濃）═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
    1mol   4mol
   0.2mol    n
所以n=0.8mol，0.8mol＜2mol，鹽酸有剩余，根據MnO₂計算生成的氯氣．
令0.2molMnO₂完全反應生成氯氣的物質的量為，則：
  MnO₂+4HCl（濃）═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
    1mol                1mol
   0.2mol                x
所以x=0.2mol，故生成的氯氣的體積為0.2 mol×22.4L?mol^-1=4.48L．    
答：理論上能產生標準狀況下的氯氣4.48L．
（2）溶液中n（Cl^-）=2mol-0.2mol×2=1.6mol，c（Cl^-）==3.2 mol/L，
答：稀釋后的溶液Cl^-的物質的量濃度是3.2 mol/L．
（3）n（AgCl）=×1.6mol=0.32mol，所以m（AgCl）=0.32mol×143.5g/mol=45.92g．
答：可生成45.92g白色沉淀．
點評：考查學生根據方程式的計算、過量計算、物質的量濃度等，難度不大，注意基礎知識的掌握．