Question

【题目】一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100ml 3.0mol/L的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。

(1)写出实验室制氯气的化学方程式_______________________________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ________。

(2)氯气与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 _______________________________ 。

(3)所得溶液中Cl-的物质的量为_____________mol。

(4)原混合物中氯气和氢气的物质的量之比为_____________。

Answer 1

【答案】MnO2 +4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+2H2O 1：2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 0.25 3：2

【解析】

实验室利用MnO2和浓盐酸制取Cl2，Cl2与NaOH 溶液反应生成NaCl和NaClO，由题意可知氯气过量，反应后混合物为HCl和Cl2，涉及反应有HCl+NaOH=NaCl+H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，根据质量守恒计算。

（1）实验室利用MnO2和浓盐酸制取Cl2，其化学方程式：MnO2 +4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+2H2O，氧化剂为MnO2、还原剂为HCl，其物质的量之比为：1：2；故答案为：MnO2 +4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+2H2O、1：2；

（2）Cl2与NaOH 溶液反应生成NaCl和NaClO，其离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

（3）所得溶液中为NaCl和NaClO的混合物，根据电荷守恒n(Na+)=n(Cl-)+n(ClO-)，则n(Cl-)=n(Na+)-n(ClO-)=0.3mol-0.05mol=0.25mol，故答案为：0.25；

（4）由题意可知氯气过量，反应后所得混合物为HCl和Cl2，涉及反应：HCl+NaOH=NaCl+H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，据反应可知，燃烧后剩余Cl2为n(Cl2)余=n(NaClO)=0.05 mol，与H2反应的Cl2为n(Cl2)=×[n(Cl-)-n(NaClO)]=×(0.25mol-0.05mol)=0.1mol=n(H2)，则原混合物中氯气和氢气的物质的量之比

n(Cl2)：n(H2)=(0.1mol+0.05mol)：0.1mol=3：2，故答案为：3：2。