Question

7．將amolH₂和Cl₂的混合氣體點(diǎn)燃，充分反應(yīng)后用足量的NaOH溶液吸收，消耗了bmolNaOH．
（1）填表

H2和Cl2的物質(zhì)的量關(guān)系	n（H2）=n（Cl2）	n（H2）＞n（Cl2）	n（H2）＜n（Cl2）
生成NaCl的物質(zhì)的量	amol（或bmol）	bmol	amol

（2）以n（Cl₂）為橫坐標(biāo)，n（NaCl）為縱坐標(biāo)，作出生成的NaCl與消耗的Cl₂的關(guān)系圖．

Answer 1

分析 氯氣與氫氣的反應(yīng)為H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2HCl，存在3種情況：①n（H₂）=n（Cl₂）時(shí)恰好反應(yīng)，②n（H₂）＞n（Cl₂）時(shí)氫氣過量，③n（H₂）＜n（Cl₂）時(shí)氯氣過量，生成的HCl和過量的Cl₂都與NaOH溶液反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O、2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O，
①n（H₂）=n（Cl₂）時(shí)恰好反應(yīng)二者恰好反應(yīng)生成HCl，HCl和NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl，根據(jù)反應(yīng)HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知生成NaCl的物質(zhì)的量為：n（NaCl）=2n（H₂）=2n（Cl₂）=n（NaOH）；
②n（H₂）＞n（Cl₂）時(shí)氫氣過量，過量的氫氣不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2HCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知生成NaCl的物質(zhì)的量為：n（NaCl）=n（NaOH）；
③n（H₂）＜n（Cl₂）時(shí)氯氣過量，可設(shè)氫氣的物質(zhì)的量為xmol，則過量的氯氣為（a-x-x）mol=（a-2x）mol，根據(jù)反應(yīng)H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2HCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知生成NaCl的物質(zhì)的量為2xmol，過量的氯氣發(fā)生反應(yīng)2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O，則生成NaCl的物質(zhì)的量為（a-2x）mol，所以生成NaCl的總物質(zhì)的量為：2xmol+（a-2x）mol=amol，據(jù)此計(jì)算出生成氯化鈉的物質(zhì)的量，然后作出生成的NaCl與消耗的Cl₂的關(guān)系的圖象．

解答 解：（1）氯氣與氫氣的反應(yīng)為：H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2HCl，存在3種情況：①n（H₂）=n（Cl₂）時(shí)恰好反應(yīng)，②n（H₂）＞n（Cl₂）時(shí)氫氣過量，③n（H₂）＜n（Cl₂）時(shí)氯氣過量，生成的HCl和過量的Cl₂都與NaOH溶液反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O、2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O，
①n（H₂）=n（Cl₂）時(shí)恰好反應(yīng)二者恰好反應(yīng)生成HCl，HCl和NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl，根據(jù)反應(yīng)HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知生成NaCl的物質(zhì)的量為：n（NaCl）=2n（H₂）=2n（Cl₂）=n（NaOH）=bmol或$\frac{a}{2}$mol×2=amol；
②n（H₂）＞n（Cl₂）時(shí)氫氣過量，過量的氫氣不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2HCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知生成NaCl的物質(zhì)的量為：n（NaCl）=n（NaOH）=bmol；
③n（H₂）＜n（Cl₂）時(shí)氯氣過量，可設(shè)氫氣的物質(zhì)的量為xmol，則過量的氯氣為（a-x-x）mol=（a-2x）mol，根據(jù)反應(yīng)H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2HCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知生成NaCl的物質(zhì)的量為2xmol，
過量的氯氣發(fā)生反應(yīng)2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O，則生成NaCl的物質(zhì)的量為（a-2x）mol，
所以生成NaCl的總物質(zhì)的量為：2xmol+（a-2x）mol=amol，
故答案為：

H2和Cl2的物質(zhì)的量關(guān)系	n（H2）=n（Cl2）	n（H2）＞n（Cl2）	n（H2）＜n（Cl2）
生成NaCl的物質(zhì)的量	amol（或bmol）	bmol	amol

（2）根據(jù)（1）可知，①n（H₂）=n（Cl₂）時(shí)生成氯化鈉為$\frac{a}{2}$amol；
②n（H₂）＞n（Cl₂）時(shí)氫氣過量，過量的氫氣不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2HCl、HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知生成NaCl的物質(zhì)的量為：n（NaCl）=n（NaOH）=amol；
③n（H₂）＜n（Cl₂）時(shí)氯氣過量，生成氯化鈉的物質(zhì)的量為amol，則n（Cl₂）為橫坐標(biāo)，n（NaCl）為縱坐標(biāo)，作出生成的NaCl與消耗的Cl₂的關(guān)系圖為：，
答：以n（Cl₂）為橫坐標(biāo)，n（NaCl）為縱坐標(biāo)，生成的NaCl與消耗的Cl₂的關(guān)系圖為．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等，根據(jù)反應(yīng)物過量情況正確判斷反應(yīng)產(chǎn)物為解答關(guān)鍵，注意掌握討論法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．