Question

5．一定量氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100mL3.00molL^-1NaOH溶液（密度為1.12g/mL）恰好完全吸收，測得溶液中含NaClO的物質(zhì)的量為0.0500mol
（1）求原NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.7%．（保留一位小數(shù)）
（2）求所得溶液中Cl^-的物質(zhì)的量0.250mol．
（3）求所用氯氣和參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量之比3：2．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$計算氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）由于最終溶液中的溶質(zhì)只有NaCl、NaClO，則n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）；
（3）由題意可知氯氣過量，反應(yīng)后所得混合物為HCl和Cl₂，涉及反應(yīng)有HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，據(jù)反應(yīng)可知，燃燒后剩余Cl₂為n（Cl₂）_余=n（NaClO），與H₂反應(yīng)的Cl₂為n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$×[n（Cl^-）-n（NaClO）]，據(jù)此計算解答．

解答 解：（1）依據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$可知：ω=$\frac{cM}{1000ρ}$=$\frac{3.00mol/L×40g/mol}{1000×1.12g/mL}$=10.7%；
故答案為：10.7%；
（2）在反應(yīng)后的溶液中Na元素的存在方式為NaCl、NaClO，根據(jù)Na、Cl元素守恒可得所得溶液中Cl^-的物質(zhì)的量為0.3mol-0.0500 mol=0.25mol，
故答案為：0.250mol；
（3）由方程式 NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
可知與NaOH反應(yīng)消耗的氯氣的物質(zhì)的量為0.0500 mol，
同時產(chǎn)生NaCl0.0500 mol．則HCl反應(yīng)產(chǎn)生的NaCl的物質(zhì)的量為0.25mol-0.0500 mol=0.20mol．
因此發(fā)生反應(yīng)H₂+Cl₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2HCl的H₂與Cl₂的物質(zhì)的量都為0.10mol．
所以n（H₂）=0.1mol；n（Cl₂）（總）=0.1mol+0.0500 mol=0.15mol，則所用氯氣和參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量之比為：（0.1mol+0.05mol）：0.1mol=3：2，
故答案為：3：2．

點評 本題考查混合物的有關(guān)計算、溶液濃度有關(guān)計算，難度中等，清楚發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，注意利用守恒法進(jìn)行計算，可以簡化計算．