Question

在加熱條件下，用MnO₂與足量濃鹽酸反應，制得氯氣5.6L（標準狀況）．問：
（1）理論上需要消耗MnO₂多少克？
（2）被氧化的HCl的物質的量是多少？
（3）轉移的電子數是多少？

Answer 1

分析：（1）根據n=

V

Vm

計算標準狀況下5.6L氯氣的物質的量，代入化學反應方程式來計算二氧化錳的物質的量，再利用m=n×M來計算；
（2）根據氯原子守恒及化合價變化可知，氯氣中氯原子的物質的量即為被氧化的HCl的物質的量；
（3）反應中氯元素化合價由-1價升高為0價，據此根據生成的氯氣計算注意電子的物質的量，根據N=nN_A計算電子轉移數目．

解答：解：（1）標準狀況下5.6L氯氣的物質的量為

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，則：
由MnO₂+4HCl（濃）

△  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
   1                       1
 0.25mol                   0.25mol
n（MnO2）=n（Cl2）=0.25mol，則m（MnO₂）=0.25mol×87g．mol^-1=21.75g，
答：需要消耗MnO₂21.75g；
（2）因Cl元素的化合價升高時被氧化，氧化產物為氯氣，
則被氧化的HCl的物質的量n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.25mol=0.5mol，
答：被氧化的HCl的物質的量是0.5mol；
（3）反應中氯元素化合價由-1價升高為0價，生成氯氣0.25mol，故轉移電子物質的量為0.25mol×2=0.5mol，故轉移電子的數目為0.5mol×N_Amol^-1=0.5N_A，
答：轉移的電子數是0.5N_A．

點評：考查學生利用化學反應方程式的計算，明確氯氣的物質的量代入計算是解答本題的關鍵，并注意結合氧化還原反應來解答．