Question

14．一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用200mL 3.00mol•L^-1的NaOH溶液（密度为1.12g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.100mol．
（1）原NaOH溶液的质量分数为10.7%．
（2）所得溶液中Cl^-的物质的量为0.500mol．
（3）参加反应的氢气在标况下的体积为4.48L．

Answer 1

分析 （1）溶液质量分数与物质的量浓度的换算公式为c=$\frac{1000ρω}{M}$，代入数据计算原NaOH溶液的质量分数；
（2）由于最终溶液中的溶质只有NaCl、NaClO，则n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）；
（3）由题意可知氯气过量，反应后所得混合气体为HCl和Cl₂，涉及反应有：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），与H₂反应的Cl₂为n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$×[n（Cl^-）-n（NaClO）]，据此计算解答．

解答 解：（1）溶液质量分数与物质的量浓度的换算公式为：c=$\frac{1000ρω}{M}$，代入数据得原NaOH溶液的质量分数w（NaOH）=$\frac{cM}{1000ρ}$=$\frac{3×40}{1000×1.12}$=10.7%，
故答案为：10.7%；
（2）由于最终溶液中的溶质只有NaCl、NaClO，则n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-），所以，n（Cl^-）=0.2L×3.00 mol•L^-1-0.100 mol=0.500 mol，
故答案为：0.500；
（3）由题意可知氯气过量，反应后所得混合物气体为HCl和Cl₂，
涉及反应有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）=$\frac{1}{2}$×[n（Cl^-）-n（NaClO）]=$\frac{1}{2}$×（0.5mol-0.1mol）=0.2mol，则n（H₂）=0.2mol，故V（H₂）=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案为：4.48．

点评 本题考查化学方程式计算、混合物计算，侧重于学生计算能力和分析能力的考查，注意判断反应的程度以及相关方程式的书写，注意利用守恒思想解答．