Question

實驗室用二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣。
（1）若用200mL 10mol·L^-1的濃鹽酸與足量的二氧化錳固體加熱反應（不考慮氯化揮發），則產生氯氣的物質的量為        0.50mol（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是                                    。
（2）8.7g二氧化錳與足量的濃鹽酸反應，則被氧化的氯化氫的物質的量是多少？產生的氯氣在標準狀況下的體積是多少？

Answer 1

(8分)（1）小于 加熱過程濃鹽酸中HCl揮發掉部分；隨著反應進行，濃鹽酸變稀，稀鹽酸不與二氧化錳反應。（2）被氧化的氯化氫的物質的量為0.2 mol，產生的氯氣在標準狀況下的體積是2.24L

試題分析：（1）鹽酸的物質的量是0.2L×10mol/L＝2mol，由于過程濃鹽酸中HCl揮發掉部分；隨著反應進行，濃鹽酸變稀，稀鹽酸不與二氧化錳反應，所以根據方程式MnO₂ + 4H⁺ + 2ClMn²⁺ + 2H₂O + Cl₂↑可知，產生氯氣的物質的量為小于0.50mol。
（2）8.7g二氧化錳的物質的量是8.7g÷87g/mol＝0.1mol，則根據方程式可知
MnO₂ + 4HCl(濃)MnCl₂+ 2H₂O + Cl₂↑
1mol  4mol                       22.4L
0.1mol 0.4mol                    2.24L
所以被氧化的氯化氫的物質的量是0.4mol÷2＝0.2mol
產生的氯氣在標準狀況下的體積是2.24L
點評：該題是中等難度的試題，試題基礎性強，側重對學生基礎知識的鞏固和訓練，有利于培養學生的邏輯思維能力和發散思維能力。該的關鍵是明確稀鹽酸不能被二氧化錳氧化，然后具體問題、具體分析即可。