Question

1774年，瑞典化学家舍勒发现软锰矿（主要成分是MnO₂）和浓盐酸混合加热能制取氯气：MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．现将23.2g含MnO₂的质量分数为75%的软锰矿石与足量10mol/L浓盐酸完全反应（杂质不参加反应）．把反应后所得溶液稀释成200ml．计算：
（1）生成的Cl₂的体积（标准状况）．
（2）参加反应的浓盐酸的体积．
（3）稀释后溶液中MnCl₂的物质的量浓度．

Answer

（1）根据质量分数计算软锰矿中二氧化锰的质量，再根据n=计算二氧化锰的物质的量，根据方程式计算生成的氯气的物质的量，利用V=nVm计算氯气的体积；
（2）根据方程式计算参加反应的HCl的物质的量，再根据V=计算参加反应的浓盐酸的体积；
（3）消耗前后氯化锰的物质的量不变，由方程式可知n（MnCl2）=n（MnO2），根据c=计算稀释后液中MnCl2的物质的量浓度．
【解析】
（1）23.2g含MnO2的质量分数为75%的软锰矿石中MnO2的物质的量为：=0.2mol，则：
MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O
1                       1
0.2mol                  n（Cl2）
所以n（Cl2）=0.2mol，故V（n（Cl2）=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
答：标准状况下生成的Cl2的体积为4.48L；
（2）由方程式可知，参加反应的HCl的物质的量为0.2mol×4=0.8mol，故参加反应的浓盐酸的体积为=0.08L，
答：参加反应的浓盐酸的体积是0.08L；
（3）消耗前后氯化锰的物质的量不变，由方程式可知n（MnCl2）=n（MnO2）=0.2mol，将反应后所得溶液稀释成200mL，稀释后液中MnCl2的物质的量浓度为=1mol/L，
答：稀释后液中MnCl2的物质的量浓度为1mol/L．