Question

15．Ⅰ、已知反应：Fe+H₂SO₄（稀）═FeSO₄+H₂↑；试回答下列问题：
（1）在反应中Fe（填元素符号）元素被氧化，还原产物为H₂．
（2）当反应生成2g H₂时，转移电子的物质的量是2mol．
Ⅱ．实验室通常用MnO₂和浓盐酸共热制取Cl₂，反应的化学方程式为
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
现用MnO₂氧化密度为1.19g•cm^-3，溶质质量分数为36.5%的HCl溶液，请回答下列问题：
（1）该盐酸的物质的量浓度为11.9mol/L，该反应的氧化剂是MnO₂．
（2）计算8.7gMnO₂能使0.2molHCl被氧化，生成的气体在标准状况下的体积为2.24L．
（3）写出该反应的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）Fe+H₂SO₄（稀）═FeSO₄+H₂↑中，Fe元素化合价升高被氧化生成氧化产物，H元素化合价降低被还原生成还原产物；
（2）H元素化合价由+1降低到0价计算；
Ⅱ、（1）根据盐酸的物质的量浓度c=$\frac{1000ρw}{M}$计算，化合价降低的反应物为氧化剂；
（2）n（MnO₂）=$\frac{8.7g}{87g/mol}$=0.1mol，二氧化锰与足量的浓盐酸反应：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，在反应中，盐酸不全部被氧化，部分表现为酸性，结合反应的化学方程式计算；
（3）反应中浓盐酸和MnCl₂拆开，其余不拆．

解答 解：Ⅰ、（1）Fe+H₂SO₄（稀）═FeSO₄+H₂↑中，Fe元素化合价升高被氧化，H元素化合价降低被还原生成H₂为还原产物，故答案为：Fe；H₂；
（2）因为H元素化合价由+1降低到0价，所以当反应生成2g H₂时，转移电子的物质的量是$\frac{2g}{2g/mol}$×2=2mol，故答案为：2；
Ⅱ、（1）盐酸的物质的量浓度c=$\frac{1000ρw}{M}$=$\frac{1000×1.19×36.5%}{36.5}$mol/L=11.9mol/L，反应MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中Mn元素化合价降低，则MnO₂为氧化剂，故答案为：11.9；MnO₂；
（2）n（MnO₂）=$\frac{8.7g}{87g/mol}$=0.1mol，二氧化锰与足量的浓盐酸反应：
根据化合价的变化可知，在MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O反应中，当有4molHCl参加反应时，有2molHCl被氧化，则
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O 被氧化的HCl
1mol                                                                 2mol
0.1mol                                                            0.2mol
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1mol                                        22.4L
0.1mol                                         V
V=$\frac{22.4L×0.1mol}{1mol}$=2.24L，
故答案为：0.2；2.24L；
（3）MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O反应中浓盐酸和MnCl₂拆开，其余不拆，所以离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂+2H₂O，故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．

点评 本题考查氯气的性质和氧化还原反应的计算，题目难度不大，注意根据反应的化学方程式计算，本题中要特别注意参加反应的盐酸与被氧化的盐酸的物质的量的关系．