Question

一定量的氢气与一定量的氯气反应，所得混合物用100mL 3.00mol/L的NaOH溶液（密度为1.2g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05mol（溶液中只含NaCl和NaClO两种溶质）．则下列有关说法不正确的是（　　）

• A、原NaOH溶液的质量分数为10.0%
• B、所得溶液中Cl^-的物质的量为0.25mol
• C、参加反应的氢气的物质的量为0.1mol
• D、所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为2﹕3

Answer 1

分析：所得混合物冷却后用NaOH溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05mol，说明氢气与氯气反应中氯气有剩余，溶液为氯化钠和次氯酸钠的混合液，
A．根据c=

1000ρω

M

变形计算原NaOH溶液的质量分数；
B．根据钠离子守恒有：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），据此计算n（NaCl），可得溶液中n（Cl^-）；
C．溶液中Cl^-来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应，计算氯化氢提供的氯离子，进而计算n（HCl），据此计算参加反应的氢气的物质的量；
D．测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-），根据氯原子守恒可知2n（Cl₂）=n（Cl^-）+n（ClO^-），据此计算原混气体中含有的n（Cl₂），再结合C中计算氢气物质的量的解答．

解答：解：A．根据c=

1000ρω

M

可知，原NaOH溶液的质量分数=

3×40

1000×1.2

=10%，故A正确；
B．根据钠离子守恒有：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），故n（NaCl）=0.1L×3.00mol/L-0.05mol=0.25mol，反应后溶液中n（Cl^-）=0.25mol，故B正确；
C．溶液中含有NaClO的物质的量为0.05mol，根据Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O可知，该反应生成的NaCl为0.05mol，溶液中Cl^-来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应，所以氯化氢提供的氯离子为0.25mol-0.05mol=0.2mol，即反应后的混合气体中n（HCl）=0.2molmol，根据氢元素守恒可知，原混合气体中n（H₂）=

1

2

n（HCl）=

1

2

×0.2mol=0.1mol，故C正确；
D．所得混合物冷却后用NaOH溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05mol，说明氢气与氯气反应中氯气有剩余，溶液为氯化钠和次氯酸钠的混合液，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）=0.3mol，根据氯原子守恒可知原混合气体中2n（Cl₂）=n（Cl^-）+n（ClO^-），可知混合气体中n（Cl₂）=

1

2

×0.3mol=0.15mol，故所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为0.15mol：0.1mol=3：2，故D错误；
故选：D．

点评：本题考查混合物计算、氧化还原反应的计算等，难度中等，注意从质量守恒的角度结合反应的有关方程式计算，侧重考查学生的思维能力、分析解决问题的能力．