Question

标准状况下，将aLH₂和Cl₂的混合气体点燃，充分反应后，将混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，且三者的物质的量之比为8：1：1，则原混合气体中H₂的物质的量为（　　）

• A．

  a

  2

  mol
• B．（

  a

  22.4

  -b）mol
• C．（

  a

  22.4

  -

  b

  2

  ）mol
• D．

  b

  2

  mol

Answer 1

分析：方法一：将混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），根据氯元素守恒，计算aLH₂和Cl₂的混合气体中氯气的物质的量，aLH₂和Cl₂的混合气体总的物质的量减去氯气的物质的量即为氢气的物质的量．
方法二：将混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），溶液中Cl^-、ClO^-、ClO^-₃三者的物质的量之比为8：1：1，据此计算各离子物质的量，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：方法一：混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），
根据氯元素守恒可知，aLH₂和Cl₂的混合气体中n（Cl₂）=

1

2

[n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃）]=

1

2

n（Na⁺）=

1

2

bmol，所以aLH₂和Cl₂的混合气体中n（H₂）=（

a

22.4

-

b

2

）mol
方法二：混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），
由于溶液中Cl^-、ClO^-、ClO^-₃三者的物质的量之比为8：1：1，所以溶液中n（Cl^-）=

4

5

bmol，n（ClO^-）=

1

10

bmol，n（ClO^-₃）=

1

10

bmol，
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=

1

10

b+

1

10

bmol×5=

3

5

bmol，
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

4

5

bmol-

3

5

bmol=

1

5

molb，
即反应后的混合气体中n（HCl）=

1

5

bmol，根据氢元素守恒可知，n（H₂）=

1

2

n（HCl）=

1

2

×

1

5

molb=0.1bmol，
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^-）+n（ClO^-₃）是解题关键．