Question

4．（1）在加熱的條件下，用MnO₂與100mL物質的量濃度為12mol/L的濃鹽酸反應，制得氯氣2.24L（標準狀況）反應方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，請用雙線橋法標出該反應的電子轉移的方向和數目．
（2）上述反應的還原劑是HCl；被還原的元素是Mn．
（3）需要消耗MnO₂多少克？若反應后溶液的體積不變，則反應后溶液中Cl^-物質的量濃度是多少？（請在答卷上寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）反應中Mn元素化合價降低，化合價由+4價降低到+2價，Cl元素化合價升高，由-1價升高到0價，化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數；
（2）反應中Mn元素化合價降低被還原，Cl元素化合價升高，則HCl為還原劑；
（3）n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，結合反應的化學方程式及氯原子守恒計算．

解答 解（1）反應中Mn元素化合價降低，化合價由+4價降低到+2價，Cl元素化合價升高，由-1價升高到0價，氧化還原反應中得失電子數目相等，表現為化合價升降的總數相等，可表示為，答：；
（2）反應中Mn元素化合價降低被還原，Cl元素化合價升高，則HCl為還原劑，故答案為：HCl；Mn；
（3）n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
87g                                          1mol
m                                              0.1mol
m=8.7g，
又根據氯原子守恒，反應后溶液中Cl^-物質的量濃度是$\frac{12×0.1-0.1×2}{0.1}$=10mol/L
答：需要消耗MnO₂8.7g；反應后溶液中Cl^-物質的量濃度是10mol/L．

點評 本題考查氧化還原反應，題目難度不大，注意根據元素化合價的變化以及反應的方程式進行計算即可．