Question

H₂和Cl₂组成的混合气体，经光照充分反应，通入100mL1mol?L^-1NaOH溶液中，溶液中某种离子的物质的量（a）和溶液的导电性（b）随着混合气体通入体积的变化而变化，如图所示．
（1）曲线a表示溶液中

ClO^-

离子的物质的量的变化．
（2）对溶液进行导电性实验时，发现当通入的混合气体体积大于V₁时，随着混合气体的通入，溶液导电性明显逐渐增强，引起溶液导电性明显增强的主要阴阳离子是

Cl^-和H⁺

．
（3）n=0.01mol时，光照前的混合气体中n（H₂）：n（Cl₂）=

4：5

．

Answer 1

分析：（1）根据图象知，随着混合气体的通入，某种离子的物质的量先增大后减小，如果氯气和氢气恰好反应或氢气过量，氯气和氢气反应后的生成物HCl和NaOH反应，则溶液中Cl^-浓度增大，OH^-离子浓度减小，不符合题意，则只能是氯气过量；
（2）ClO^-浓度最小，即为其转化为HClO后，再通入气体，溶液导电能力逐渐增大，说明氯气和氢氧化钠溶液反应完全后HCl仍然有剩余，氯化氢溶于水生成盐酸；
（3）当n=0.01mol时，氢氧化钠完全反应，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）=0.1mol，n=0.01mol，氯气中的n（Cl）=0.02mol，HCl中的Cl的物质的量=0.1mol-0.02mol=0.08mol，HCl中Cl和H原子的物质的量之比为1：1，所以n（H）=0.08mol，n（H₂）：n（Cl₂）=n（H）：n（Cl）．

解答：解：（1）根据图象知，随着混合气体的通入，某种离子的物质的量先增大后减小，如果氯气和氢气恰好反应或氢气过量，氯气和氢气反应后的生成物HCl和NaOH反应，则溶液中Cl^-浓度增大，OH^-离子浓度减小，不符合题意，则只能是氯气过量，HCl和Cl₂都与NaOH溶液反应，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、HCl+NaClO=NaCl+HClO，所以溶液中离子浓度先增大后减小的是ClO^-，
故答案为：ClO^-；
（2）ClO^-浓度最小，即为其转化为HClO后，再通入气体，溶液导电能力逐渐增大，说明氯气和氢氧化钠溶液反应完全后HCl仍然有剩余，氯化氢溶于水生成盐酸，氯化氢在水分子的作用下电离出氢离子和氢氧根离子而使溶液导电性增强，故答案为：Cl^-和H⁺；
（3）当n=0.01mol时，氢氧化钠完全反应，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）=0.1mol，n=0.01mol，氯气中的n（Cl）=0.02mol，HCl中的Cl的物质的量=0.1mol-0.02mol=0.08mol，HCl中Cl和H原子的物质的量之比为1：1，所以n（H）=0.08mol，n（H₂）：n（Cl₂）=n（H）：n（Cl）=0.08mol：0.1mol=4：5，
故答案为：4：5．

点评：本题考查了混合气体和氢氧化钠溶液的反应，明确图象中各个拐点中的溶质是解本题关键，结合原子守恒来分析解答，难度较大．