Question

高一期末化学28，在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。

进行此实验，所用仪器如图：

装置中，饱和食盐水的作用是-------

KMnO4的氧化性比MnO2强得多，实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
如果将20ml12mol.L-1的浓盐酸与足量KMnO4充分反应，实际能收集到的氯气在标准状况下的体积为-----------
A >1.68L B >1.12L C <1.12L D <1.68L
请给出解析，谢谢！


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Answer 1

饱和食盐水作用：除去氯气中混有的氯化氢。
2KMnO4 + 16HCl（浓）= 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
从方程式中似乎可以算出：0.02L×12mol/L=0.24mol HCl，其中有10/16 = 5/8被氧化，也即0.24mol × 5/8 = 0.15mol被氧化，生成0.075mol Cl2，也即0.075mol × 22.4L/mol = 1.68L Cl2。但实际上由于浓盐酸随反应进行不断消耗，当浓度下降到一定程度时，稀盐酸就不能与高锰酸钾反应了，所以产生的Cl2体积小于1.68L。答案选D。

追问

你好，请问“似乎可以算出：0.02L×12mol/L=0.24mol HCl”为什么？“也即0.24mol × 5/8 = 0.15mol被氧化”为什么？“也即0.075mol × 22.4L/mol = 1.68L Cl2”为什么？“Cl2体积小于1.68L”为什么？请教哈。谢谢！

追答

从方程式可以看出，16molHCl反应，但只有10molCl原子化合价发生变化转化为5molCl2，所以HCl实际有0.24mol，被氧化的只有0.24mol×10/16=0.15mol，2Cl- - 2e- = Cl2↑，得到的Cl2为0.075mol。

Answer 2

离子方程式：
①二氧化锰+4 H + +2 CL-= Mn2 +的+ CL2↑+2 H2O
②氯气+2 OH-= CL-+ CLO-+ H2O

Answer 3

1.由于制备得到的Cl2中含有杂质HCl.，而HCl极易溶于水，且Cl2在食盐水中的溶解度很小（涉及到平衡的问题，以后会学到)所以用食盐水中的H2O来吸收HCl。

2.首先氯气会溶于水，其次由于反应条件是浓盐酸，随着反应的进行，盐酸越来越稀，最后反应不能发。,因此生成氯气一定小于1.68L。

追问

你好，请教“因此生成氯气一定小于1.68L。”那为什么是1.68L不是1.12L呢？