Question

17．1774年，瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)錳礦（主要成分是MnO₂）和濃鹽酸混合加熱能制取氯氣：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．現(xiàn)將17.4gMnO₂與200g 36.5%的濃鹽酸（過量）完全反應(yīng)，把反應(yīng)后所得溶液稀釋到400mL．
（1）請用雙線橋表示該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移方向和總數(shù)：
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）計算生成Cl₂的體積（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）為4.48L（寫計算過程，否則不得分）；
（3）計算稀釋后溶液中Cl^-的物質(zhì)的量濃度為4mol•L^-1（寫計算過程，否則不得分）．

Answer 1

分析 （1）Mn元素的化合價由+4價降低為+2價，Cl元素的化合價由-1價升高為0，該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移2e^-；
（2）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算二氧化錳的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計算生成的氯氣的物質(zhì)的量，利用V=nV_m計算氯氣的體積；
（3）根據(jù)氯原子守恒計算溶液中Cl^-的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算Cl^-的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）Mn元素的化合價由+4價降低為+2價，Cl元素的化合價由-1價升高為0，該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移2e^-，用雙線橋表示該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移方向和總數(shù)為：，
故答案為：；
（2）17.4gMnO₂的物質(zhì)的量=$\frac{17.4g}{87g/mol}$=0.2mol，
設(shè)生成的Cl₂的體積為V，
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1mol                  1mol
0.2mol                 n
所以，n=$\frac{0.2mol×1mol}{1mol}$=0.2mol，
故生成氯氣的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48；
（3）根據(jù)氯原子守恒，溶液中Cl^-的物質(zhì)的量=$\frac{200g×36.5%}{36.5g/mol}$-0.2mol×2=1.6mol，故Cl^-的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1.6mol}{0.4L}$=4mol/L，故答案為：4．

點評 本題考查化學(xué)方程式有關(guān)計算、氧化還原反應(yīng)等，（3）中注意利用守恒法進(jìn)行解答．