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(chǎn)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(zhì)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?
分析:(1)進行過量計算,根據(jù)不足物質(zhì)計算生成氯氣的物質(zhì)的量,再根據(jù)V=nVm計算體積.
(2)根據(jù)氯原子守恒可知,溶液中n(Cl-)=n(HCl)-2n((Cl2),據(jù)此計算出n(Cl-),再根據(jù)c=
n
V
計算.
(3)100ml稀釋液中n(Cl-)為原濾液中氯離子的 1/5,根據(jù)氯原子守恒可知n(AgCl-)=n(Cl-),再根據(jù)m=nM計算.
解答:解:n(HCl)=
200g×36.5%
36.5g?mol-1
=2 mol,n (MnO2)=
17.4g
87g/mol
=0.2mol
(1)令0.2molMnO2完全反應需要HCl的物質(zhì)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(jù)MnO2計算生成的氯氣.
令0.2molMnO2完全反應生成氯氣的物質(zhì)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(chǎn)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-)=
1.6mol
0.5L
=3.2 mol/L,
答:稀釋后的溶液Cl-的物質(zhì)的量濃度是3.2 mol/L.
(3)n(AgCl)=
1
5
×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(jù)方程式的計算、過量計算、物質(zhì)的量濃度等,難度不大,注意基礎(chǔ)知識的掌握.
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