题目内容

一定量的氢气在氯气中燃烧,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(  )
分析:A.根据c=
1000ρw
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);
C.根据Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O计算与NaOH反应的氯气为;
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,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:A.根据c=
1000ρw
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,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,与NaOH反应的氯气为0.05mol,故C错误;
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-)=0.3mol,所以n(Cl2)=
1
2
×0.3mol=0.15mol,
由于由于溶液中n(ClO-)=0.05mol,所以溶液中n(Cl-)=0.3mol-0.05mol=0.25mol;
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=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,n(H2)=
1
2
n(HCl)=
1
2
×0.2mol=0.1mol,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D正确;
故选C.
点评:考查氧化还原反应的计算,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.
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