Question

14．氫氣在氯氣中充分燃燒，若兩者的體積比為1：2，所得混合物用200mL3.0mol/L 的NaOH溶液（密度為1.12g/mL）恰好完全吸收．
（1）求原NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)．（結果用小數(shù)衷示，保留3位小數(shù)）
（2）求所得溶液中NaCl與NaClO的物質(zhì)的量之和．
（3）求溶液中NaClO的物質(zhì)的量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)m=ρV計算溶液的質(zhì)量，根據(jù)m=cVM計算溶質(zhì)的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算；
（2）氯氣和氫氣生成的氯化氫和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，根據(jù)原子守恒計算溶液中Cl^-與ClO^-的物質(zhì)的量之和；
（3）根據(jù)剩余的氯氣的物質(zhì)的量計算次氯酸根離子的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）溶液的質(zhì)量m=ρV=1.12g/mL×200mL=224g，溶質(zhì)的質(zhì)量m=cVM=3.0mol/L×0.2L×40g/mol=24g，所以其質(zhì)量分數(shù)=$\frac{24g}{224g}$=0.107，
答：氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)是0.107；
 （2）氯氣和氫氣生成的氯化氫和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O、NaOH+HCl=NaCl+H₂O知，n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×3.00mol/L×0.2L=0.3mol，再根據(jù)原子守恒知，所得溶液中NaCl與NaClO的物質(zhì)的量之和=2 n（Cl₂）=0.6mol，
答：所得溶液中NaCl與NaClO的物質(zhì)的量之和為0.6mol；
（3）根據(jù)H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2HCl、2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O、NaOH+HCl=NaCl+H₂O知，有一半的氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，氯氣和氫氧化鈉的反應中有一半的氯氣生成次氯酸鈉，所以一共有$\frac{1}{4}$的氯氣生成次氯酸鈉，則溶液中NaClO的物質(zhì)的量=$\frac{1}{4}$n（Cl₂）=0.15mol，
答：溶液中NaClO的物質(zhì)的量是0.15mol．

點評 本題考查了物質(zhì)的量的有關計算，利用原子守恒、物質(zhì)間的反應進行計算，難度中等．