Question

一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100mL 3.00mol?L^─1的NaOH溶液（密度為1.12g?cm^─3）恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質(zhì)的量為0.0500mol．
（1）原NaOH溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為

 

；
（2）所得溶液中Cl^─的物質(zhì)的量為

 

；
（3）所用氯氣和參加反應的氫氣的物質(zhì)的量之比n（Cl₂）：n（H₂）=

 

；
（4）若標準狀況下a L H₂和Cl₂的混合氣體經(jīng)光照充分反應后，所得氣體恰好使溶液中b mol NaOH完全轉(zhuǎn)化為鹽，則a、b的關系是

 

．

Answer 1

分析：（1）m（NaOH）=n（NaOH）×M（NaOH），m（溶液）=vρ，根據(jù)質(zhì)量分數(shù)=

m質(zhì)

m液

計算；
（2）根據(jù)電荷守恒計算；
（3）由題意可知氯氣過量，反應后所得混合物為HCl和Cl₂，涉及反應有HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，根據(jù)質(zhì)量守恒計算；
（4）所得氣體恰好使溶液中b mol NaOH完全轉(zhuǎn)化為鹽，n（Cl₂）≥n（H₂）．

解答：解：（1）m（NaOH）=n（NaOH）×M（NaOH）=0.1L×3mol/L×40g/mol=12g，
m（溶液）=vρ=100mL×1.12g/mL=112g，
則ω（NaOH）=

12g

112g/mol

=10.71%，
故答案為：10.71%；
（2）所得溶液中為NaCl和NaClO的混合物，根據(jù)電荷守恒可知n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-），
則n（Cl^-）=n（Na⁺）-n（ClO^-）=0.3mol-0.05mol=0.25mol，
故答案為：0.25；
（3）由題意可知氯氣過量，反應后所得混合物為HCl和Cl₂，
涉及反應有HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
據(jù)反應可知，燃燒后剩余Cl₂為n（Cl₂）_余=n（NaClO）=0.05 mol，
與H₂反應的Cl₂為n（Cl₂）=

1

2

×[n（Cl^-）-n（NaClO）]=

1

2

×（0.25mol-0.05mol）=0.1mol=n（H₂），
則所用氯氣和參加反應的氫氣的物質(zhì)的量之比n（Cl₂）：n（H₂）=（0.1mol+0.05mol）：0.1mol=3：2，
故答案為：3：2；
（4）a L H₂和Cl₂的混合氣體，假設全為氯氣，與NaOH恰好反應生成鹽，則

a

22.4

×2=b，即b應小于

a

11.2

，
若二者等體積反應，則

a

22.4

×

1

2

×2=b，即b應≥

a

22.4

，所以所得氣體恰好使溶液中b mol NaOH完全轉(zhuǎn)化為鹽，則a、b的關系是

a

22.4

≤b＜

a

11.2

，
故答案為：

a

22.4

≤b＜

a

11.2

．

點評：本題考查較為綜合，側(cè)重于學生計算能力和分析能力的考查，注意判斷反應的程度以及相關方程式的書寫，從質(zhì)量守恒及極限法的角度解答該題．