Question

实验室用17.4gMnO2与足量的浓度为12mol/L的浓盐酸反应制取氯气

实验室用17.4gMnO2与足量的浓度为12mol/L的浓盐酸反应制取氯气。(1)产生的Cl2在标准状况下的体积为多少？（2）理论上被氧化的HCl的物质的量为多少？（3）为什么实际操作中所需的浓盐酸比理论中要多？（4）若将反应后的溶液配置成500mL溶液，则该溶液中的MnCl2的物质的量的浓度是多少？

Answer 1

MnO2 + 4HCl (浓) =△= MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
87 1 22.4（1）
17.4 0.2 4.48（0.2）
(1)产生的Cl2在标准状况下的体积为22.4×17.4/87=4.47L
（2）理论上被氧化的HCl的物质的量为17.4/87=0.2mol
（3）为什么实际操作中所需的浓盐酸比理论中要多。
因为在反应过程中盐酸的浓度不断降低，所以实际上浓盐酸的体积要比理论上多。
（4）若将反应后的溶液配置成500mL溶液，则该溶液中的MnCl2的物质的量的浓度是17.4/87/0.5=0.4mol/L

Answer 2

解：设反应生成氯气的物质的量为X，反应生成MnCl2的物质的量为Y
17.4gMnO2的物质的是量为17.4g /（87g/mol）=0.2mol
MnO2 + 4HCl (浓) =△= MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
1 1 1
0.2mol Y X
1：1=0.2mol：X解得X=0.2mol产生的Cl2在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L
理论上被氧化的HCl的物质的量n=2n（Cl2）=2×0.2mol=0.4mol
1：1=0.2mol：Y解得Y=0.2mol
该溶液中的MnCl2的物质的量的浓度是0.2mol/0.5L=0.4mol/L
答：。(1)产生的Cl2在标准状况下的体积为4.48L
（2）理论上被氧化的HCl的物质的量为0.4mol
（3）随制取氯气的反应的不断进行，所用的浓盐酸，逐渐变成稀盐酸，反应就停止了，所以实际操作中所需的浓盐酸比理论中要多
（4）该溶液中的MnCl2的物质的量的浓度是0.4mol/L