Question

实验室常用二氧化锰与浓盐酸反应来制取氧气

现用200克36.5%的浓盐酸（过量）与17.4克二氧化锰反应，求：
1.理论上可制得标准状况下的氯气多少体积？
2.将反应后剩余的溶液用水稀释至500mL，则稀释后溶液氯离子的物质的量浓度是多少?

Answer 1

1.盐酸过量，以MnO2为计算的标准。
MnO2的物质的量是n=m/M=17.4/87=0.2mol

MnO2+4HCl=MnCl2+H2O+Cl2↑
1 1
0.2mol n(Cl2)

n(Cl2)=0.2mol
氯气的体积是V=n*Vm=0.2*22.4=4.48L

2.盐酸的溶质质量是200*36.5%=73g
盐酸的物质的量n=m/M=73/36.5=2mol
1个Cl2含有2个Cl
反应后溶液中的Cl-等于2-0.2*2=1.6mol
氯离子的物质的量浓度是c=n/V=1.6/0.5=3.2mol/L

Answer 2

1.200克36.5%的浓盐酸中含氯化氢的质量为：200g*36.5%=73g，所以盐酸过量，用二氧化锰计算生成氯气的量
MnO2+4HCl==MnCl2+Cl2+2H2O
87 4*36.5 22.4L
17.4g V
V=4.48L
2.溶液中剩余的氯离子物质的量为：200g*36.5%/（36.5g/mol）--4.48L*2/（22.4L/mol）=1.6mol
所以氯离子的浓度为：1.6mol/0.5L=3.2mol/L

Answer 3

V=22.4*17.4/87=4.48L
c=1.6/0.5=3.2mol/L