Question

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（　　）

A．原NaOH溶液的质量分数为10.0%

B．所得溶液中Cl^-的物质的量为0.25 mol

C．与NaOH反应的氯气为0.15 mol

D．所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为3?2

Answer 1

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．