Question

8．實驗室常用二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣．二氧化錳與濃鹽酸在加熱的條件下生成氯化錳（MnCl₂）、氯氣和一種液態氧化物．
（1）寫出該反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數目．
（2）若用含二氧化錳80%的軟錳礦21.8g與80.0ml的濃鹽酸反應，求：①濃鹽酸的濃度，②標準狀況下產生氣體的體積．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）反應MnO₂+4HCl═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中，Mn元素化合價降低，被還原，MnO₂為氧化劑，Cl元素化合價升高，被氧化，HCl為還原劑，Cl₂為氧化產物，MnCl₂為還原產物；
（2）n（MnO₂）=$\frac{21.8g×80%}{87g/mol}$═0.2mol，在MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中，每有1mol二氧化錳反應，就會有4molHCl反應，結合c=$\frac{n}{V}$和V=nVm計算求解．

解答 解：（1）反應MnO₂+4HCl═MnCl₂+Cl₂+2H₂O中，Mn元素化合價降低，被還原，MnO₂為氧化劑，Cl元素化合價升高，被氧化，Cl₂為氧化產物，氧化劑和還原劑得失電子數目相等，由元素化合價的變化可知轉移的電子數目為2，用“雙線橋法”表示氧化還原反應中電子轉移情況為：，
故答案為：；
（2）n（MnO₂）=$\frac{21.8g×80%}{87g/mol}$═0.2mol，
MnO₂+4HCl（濃）═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1mol      4mol                    22.4L
0.2mol  0.8mol                  4.48L
①濃鹽酸的濃度為：$\frac{0.8mol}{0.08L}$=10mol/L，②標準狀況下產生氣體的體積為4.48L，答：①濃鹽酸的濃度為：10mol/L；②標準狀況下產生氣體的體積為4.48L．

點評 本題考查了實驗室制取氯氣的反應原理和根據化學方程式的計算，以及與制取氯氣有關的氧化還原反應知識，較為綜合，也較為基礎，能很好地考查知識和能力．