Question

实验室用20g软锰矿（主要成分MnO₂）与200mL 12mol/L的浓盐酸（足量）反应，制得标准状况下4.48L Cl₂．过滤反应后的混合物得滤液，向滤液中加入足量的硝酸银溶液，产生白色沉淀．若浓盐酸的挥发忽略不计，试计算：
（1）软锰矿中MnO₂的质量分数是多少？
（2）反应中被氧化的HCl物质的量为多少？
（3）滤液中加入足量硝酸银后产生的白色沉淀的质量是多少？

Answer 1

分析：（1）盐酸足量，二氧化锰完全反应，根据n=

V

Vm

计算4.48L Cl₂的物质的量，根据方程式计算参加反应的二氧化锰，根据m=nM计算二氧化锰的质量，再根据质量分数定义计算；
（2）反应中被氧化的HCl生成氯气，根据氯原子守恒可知，被氧化的HCl物质的量为氯气的2倍；
（3）溶液中的氯离子全部生成AgCl，根据氯原子守恒有n（AgCl）+2n（Cl₂）=n_盐酸（HCl），据此计算n（AgCl），再根据m=nM计算氯化银的质量．

解答：解：（1）盐酸足量，二氧化锰完全反应，标准状况下生成4.48L Cl₂，其物质的量为

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，
则：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
    1                 1
    0.2mol            0.2mol
故二氧化锰的质量为0.2mol×87g/mol=17.4g，
故软锰矿中MnO₂的质量分数=

17.4g

20g

×100%=87%，
答：软锰矿中MnO₂的质量分数为87%．
（2）反应中被氧化的HCl生成氯气，根据氯原子守恒可知，被氧化的HCl物质的量为氯气的2倍，故被氧化的HCl的物质的量=0.2mol×2=0.4mol，
答：被氧化的HCl的物质的量为0.4mol．
（3）溶液中的氯离子全部生成AgCl，根据氯原子守恒有n（AgCl）+2n（Cl₂）=n_盐酸（HCl），
则n（AgCl）=0.2L×12mol/L-0.2mol×2=2mol，
故氯化银的质量=2mol×143.5g/mol=287g，
答：足量硝酸银后产生的白色沉淀氯化银的质量为287．

点评：本题考查根据方程式进行的有关计算，难度不大，侧重对学生基础知识的考查，注意（3）中利用氯原子守恒简化计算步骤．