Question

一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL6.00mol/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0.1000mol．
（1）原NaOH溶液的质量分数为

 

．
（2）所得溶液中Cl^-的物质的量为

 

mol．
（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（Cl₂）：n（H₂）=

 

．

Answer 1

考点：物质的量浓度的相关计算,溶液中溶质的质量分数及相关计算

专题：物质的量浓度和溶解度专题

分析：（1）根据公式c=

1000ρω

M

的变形计算出原NaOH溶液的质量分数；
（2）根据钠离子守恒有：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），据此计算n（NaCl），从而得出氯离子的物质的量；
（3）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，根据钠元素及氯元素守恒可知2n（Cl₂）=n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）；根据电子转移守恒，计算氯气发生氧化还原反应生成的氯离子的物质的量，溶液中Cl^-来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应，计算反应后混合气体中氯化氢的物质的量，根据氢元素守恒计算氢气的物质的量．

解答： 解：（1）根据c=

1000ρω

M

可知，原NaOH溶液的质量分数ω=

cM

1000ρ

=

6.00mol/L×40g/mol

1000×1.2g/L

=20%，
故答案为：20%；
（2）根据钠离子守恒有：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），故n（NaCl）=0.1L×6.00mol/L-0.1000mol=0.5mol，所以溶液中氯离子的物质的量为0.5mol，
故答案为：0.5；
（3）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^-）=0.6mol，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；
设氯气与氢氧化钠反应生成的氯离子的物质的量为xmol，根据电子转移守恒有：x=0.1mol，
溶液中Cl^-来源于氯化氢及氯气、氢氧化钠的反应，所以氯化氢提供的氯离子为：0.5mol-0.1mol=0.4mol，
即反应后的混合气体中n（HCl）=0.4mol，根据氢元素守恒可知，n（H₂）=

1

2

n（HCl）=

1

2

×0.4mol=0.2mol，
所以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，
故答案为：3：2．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，题目难度中等，判断溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）是解题关键，注意从质量守恒的角度结合反应的有关方程式计算．