Question

一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100mL6.00mol/L的NaOH溶液（密度為1.2g/mL）恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0.1000mol．
（1）原NaOH溶液的質量分數(shù)為

 

．
（2）所得溶液中Cl^-的物質的量為

 

mol．
（3）所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比n（Cl₂）：n（H₂）=

 

．

Answer 1

考點：物質的量濃度的相關計算,溶液中溶質的質量分數(shù)及相關計算

專題：物質的量濃度和溶解度專題

分析：（1）根據(jù)公式c=

1000ρω

M

的變形計算出原NaOH溶液的質量分數(shù)；
（2）根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），據(jù)此計算n（NaCl），從而得出氯離子的物質的量；
（3）所得混合物冷卻后用NaOH溶液恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0.05mol，說明氫氣與氯氣反應中氯氣有剩余，溶液為氯化鈉和次氯酸鈉的混合液，根據(jù)鈉元素及氯元素守恒可知2n（Cl₂）=n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）；根據(jù)電子轉移守恒，計算氯氣發(fā)生氧化還原反應生成的氯離子的物質的量，溶液中Cl^-來源于氯化氫及氯氣與氫氧化鈉的反應，計算反應后混合氣體中氯化氫的物質的量，根據(jù)氫元素守恒計算氫氣的物質的量．

解答： 解：（1）根據(jù)c=

1000ρω

M

可知，原NaOH溶液的質量分數(shù)ω=

cM

1000ρ

=

6.00mol/L×40g/mol

1000×1.2g/L

=20%，
故答案為：20%；
（2）根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），故n（NaCl）=0.1L×6.00mol/L-0.1000mol=0.5mol，所以溶液中氯離子的物質的量為0.5mol，
故答案為：0.5；
（3）測得反應后溶液中含Cl^-、ClO^-，根據(jù)電荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）=0.6mol，所以n（Cl₂）=

1

2

×0.6mol=0.3mol；
由于由于溶液中n（ClO^-）=0.1mol，所以溶液中n（Cl^-）=0.6mol-0.1mol=0.5mol；
設氯氣與氫氧化鈉反應生成的氯離子的物質的量為xmol，根據(jù)電子轉移守恒有：x=0.1mol，
溶液中Cl^-來源于氯化氫及氯氣、氫氧化鈉的反應，所以氯化氫提供的氯離子為：0.5mol-0.1mol=0.4mol，
即反應后的混合氣體中n（HCl）=0.4mol，根據(jù)氫元素守恒可知，n（H₂）=

1

2

n（HCl）=

1

2

×0.4mol=0.2mol，
所以所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比為0.15mol：0.1mol=3：2，
故答案為：3：2．

點評：本題考查氧化還原反應的計算，題目難度中等，判斷溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）是解題關鍵，注意從質量守恒的角度結合反應的有關方程式計算．