18.(2007·上海,30)一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用100 mL 3.00 mol·L-1的NaOH溶液(密度为1.12 g/mL)恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500
mol。
(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)=________。
解析:(1)n(NaOH)=0.1 L×3.00
mol·L-1=0.3
mol,故NaOH的质量为m1(NaOH)=0.3
mol×40 g·mol-1=12 g,溶液的质量为m2=10
mL×1.12 g·mL-1=112 g。
所以NaOH溶液的质量分数为w(NaOH)=×100%=×100%=10.7%。
(2)根据Na守恒n(NaCl)=n(NaOH)-n(NaClO)=0.3
mol-0.0500
mol=0.25
mol,即n(Cl-)=0.25
mol。
(3)从所给物质间的反应情况看,可以将原来的Cl2分为两部分,一部分发生反应①H2+Cl2===2HCl,此部分转化为NaCl,另一部分发生反应②Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,从反应②可推出该部分Cl2的物质的量,根据NaOH守恒发生反应①的Cl2为
n2(Cl2)=n(NaOH)-n(NaClO)×2
=0.3 mol-0.0500 mol×2=0.2 mol,
此部分需要H2也为0.2 mol,即n(H2)=0.2
mol,
因此参加反应的Cl2和H2物质的量之比为
==3?2。
答案:(1) 10.7% (2)0.25 (3)3?2