题目内容
【题目】一定条件下,将一定体积的H2和Cl2的混合气体点燃,充分反应后,将混合气体通入含amol NaOH的热溶液中,气体恰好被完全吸收,NaOH无剩余,测得反应后溶液中含有Cl﹣、ClO﹣、ClO3﹣且三者物质的量之比为8:1:1,则:
(1)原混合气体中Cl2的物质的量为(用含a的数学式表示).
(2)氢气和氯气的物质的量之比为 .
【答案】
(1) amol
(2)1:5
【解析】解:(1)混合气体通入含amolNaOH的热溶液中,气体恰好被完全吸收,NaOH无剩余,测得反应后溶液中含Cl﹣、ClO﹣、ClO﹣3 , 根据电荷守恒可知,溶液中n(Na+)=n(Cl﹣)+n(ClO﹣)+n(ClO﹣3),根据氯元素守恒可知,
H2和Cl2的混合气体中n(Cl2)= [n(Cl﹣)+n(ClO﹣)+n(ClO﹣3)]= n(Na+)= amol,
所以答案是: amol;(2)混合气体通入含amolNaOH的热溶液中,气体恰好被完全吸收,NaOH无剩余,测得反应后溶液中含Cl﹣、ClO﹣、ClO﹣3 , 根据电荷守恒可知,溶液中n(Na+)=n(Cl﹣)+n(ClO﹣)+n(ClO﹣3),
由于溶液中Cl﹣、ClO﹣、ClO﹣3三者的物质的量之比为8:1:1,所以溶液中n(Cl﹣)= amol,n(ClO﹣)= amol,n(ClO﹣3)= amol,
令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= a+ amol×5= amol,
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 amol﹣ amol= mola,
即反应后的混合气体中n(HCl)= amol,根据氢元素守恒可知,n(H2)= n(HCl)= × mola=0.1amol,
则氢气和氯气的物质的量之比0.1a:0.5a=1:5,
所以答案是:1:5.
【考点精析】利用氯气的化学性质对题目进行判断即可得到答案,需要熟知氯气的化学性质:与金属反应将金属氧化成高价态;非金属反应;与水反应;与碱反应;与还原性物质反应.