Question

一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL含0.3molNaOH的溶液（密度为1.12g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500mol．
（1）求原NaOH溶液的质量分数；
（2）求所得溶液中氯离子的物质的量；
（3）求所用氯气和参加反应的氯气的物质的量的比．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）溶液质量分数与物质的质量、密度的关系，代入数据计算原NaOH溶液的质量分数；
（2）由于最终溶液中的溶质只有NaCl、NaClO，则n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）；
（3）由题意可知氯气过量，反应后所得混合物为HCl和Cl₂，涉及反应有HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，据反应可知，燃烧后剩余Cl₂为n（Cl₂）_余=n（NaClO），与H₂反应的Cl₂为n（Cl₂）=

1

2

×[n（Cl^-）-n（NaClO）]，据此计算解答．

解答： 解：（1）m（NaOH）=0.3mol×40g/mol=12g．m（溶液）=ρ?V=1.12 g/mL×100 mL=112g，所以原NaOH溶液的质量分数为12g÷112g×100%=10.7%，
答：原NaOH溶液的质量分数为10.7%；
（2）在反应后的溶液中Na元素的存在方式为NaCl、NaClO，根据Na、Cl元素守恒可得所得溶液中Cl^-的物质的量为0.3mol-0.0500 mol=0.25mol，
答：所得溶液中Cl^-的物质的量为0.250mol；
（3）由方程式 NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
可知与NaOH反应消耗的氯气的物质的量为0.0500 mol，
同时产生NaCl0.0500 mol．则HCl反应产生的NaCl的物质的量为0.25mol-0.0500 mol=0.20mol．
因此发生反应H₂+Cl₂

点燃  .

2HCl的H₂与Cl₂的物质的量都为0.10mol．
所以n（H₂）=0.1mol；n（Cl₂）（总）=0.1mol+0.0500 mol=0.15mol，则所用氯气和参加反应的氯气的物质的量之比为：（0.1mol+0.05mol）：0.1mol=3：2，答：所用氯气和参加反应的氯气的物质的量的之比为3：2．

点评：本题考查混合物计算，难度中等，注意氢气与氯气反应后能被氢氧化钠完全吸收，氯气与氢气的体积之比等于或大于1：1即可，（2）注意利用守恒思想进行解答．