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(zhì)的量為0.1000mol．
（1）原NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（2）所得溶液中Cl^-的物質(zhì)的量為

 

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

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算,溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及相關(guān)計(jì)算

專題：物質(zhì)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(jì)算出原NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)鈉離子守恒有：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），據(jù)此計(jì)算n（NaCl），從而得出氯離子的物質(zhì)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(zhì)的量為0.05mol，說明氫氣與氯氣反應(yīng)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(zhuǎn)移守恒，計(jì)算氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的氯離子的物質(zhì)的量，溶液中Cl^-來源于氯化氫及氯氣與氫氧化鈉的反應(yīng)，計(jì)算反應(yīng)后混合氣體中氯化氫的物質(zhì)的量，根據(jù)氫元素守恒計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）根據(jù)c=

1000ρω

M

可知，原NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)的量為0.5mol，
故答案為：0.5；
（3）測得反應(yīng)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(shè)氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成的氯離子的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)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(yīng)，所以氯化氫提供的氯離子為：0.5mol-0.1mol=0.4mol，
即反應(yīng)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(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量之比為0.15mol：0.1mol=3：2，
故答案為：3：2．

點(diǎn)評：本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，判斷溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）是解題關(guān)鍵，注意從質(zhì)量守恒的角度結(jié)合反應(yīng)的有關(guān)方程式計(jì)算．