Question

14．氢气在氯气中充分燃烧，若两者的体积比为1：2，所得混合物用200mL3.0mol/L 的NaOH溶液（密度为1.12g/mL）恰好完全吸收．
（1）求原NaOH溶液的质量分数．（结果用小数衷示，保留3位小数）
（2）求所得溶液中NaCl与NaClO的物质的量之和．
（3）求溶液中NaClO的物质的量．

Answer 1

分析 （1）根据m=ρV计算溶液的质量，根据m=cVM计算溶质的质量，再根据质量分数公式进行计算；
（2）氯气和氢气生成的氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，根据原子守恒计算溶液中Cl^-与ClO^-的物质的量之和；
（3）根据剩余的氯气的物质的量计算次氯酸根离子的物质的量．

解答 解：（1）溶液的质量m=ρV=1.12g/mL×200mL=224g，溶质的质量m=cVM=3.0mol/L×0.2L×40g/mol=24g，所以其质量分数=$\frac{24g}{224g}$=0.107，
答：氢氧化钠溶液的质量分数是0.107；
 （2）氯气和氢气生成的氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O、NaOH+HCl=NaCl+H₂O知，n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×3.00mol/L×0.2L=0.3mol，再根据原子守恒知，所得溶液中NaCl与NaClO的物质的量之和=2 n（Cl₂）=0.6mol，
答：所得溶液中NaCl与NaClO的物质的量之和为0.6mol；
（3）根据H₂+Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl、2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O、NaOH+HCl=NaCl+H₂O知，有一半的氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，氯气和氢氧化钠的反应中有一半的氯气生成次氯酸钠，所以一共有$\frac{1}{4}$的氯气生成次氯酸钠，则溶液中NaClO的物质的量=$\frac{1}{4}$n（Cl₂）=0.15mol，
答：溶液中NaClO的物质的量是0.15mol．

点评 本题考查了物质的量的有关计算，利用原子守恒、物质间的反应进行计算，难度中等．