Question

【題目】(1)在一密閉容器中盛有aLCl2和H2的混合氣體，用電火花引燃后，恢復到原來狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)氣體仍為aL．用足量的NaOH溶液吸收燃燒后的氣體，結(jié)果無氣體剩余。由以上條件，推知原混合氣體中Cl2和H2物質(zhì)的量之比一定是_____。

A.Cl2：H2=1 B.Cl2：H2<1 C.Cl2：H2≥1 D.Cl2：H2≤1

(2)氫氣在氯氣中充分燃燒，若兩者的體積比為1：2，所得混合物用200mL 3.00mol/L的NaOH溶液(密度為1.12g/mL)恰好完全吸收。

①求原NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)_______________。（結(jié)果用小數(shù)表示，保留3位小數(shù)）

②求所得溶液中Cl﹣與ClO﹣的物質(zhì)的量之和__________________。

③求溶液中ClO﹣的物質(zhì)的量_____________。

Answer 1

【答案】C 10.7% 0.6mol 0.15mol

【解析】

(1)用足量的NaOH溶液吸收燃燒后的氣體，結(jié)果無氣體剩余，則氯氣的體積一定大于氫氣的體積，以此來解答；

(2)①根據(jù)m=ρ·V計算溶液的質(zhì)量，根據(jù)m=n·M=c·V·M計算溶質(zhì)的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算；

②氯氣和氫氣生成的氯化氫和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，根據(jù)原子守恒計算溶液中Cl-與ClO-的物質(zhì)的量之和；

③根據(jù)剩余的氯氣的物質(zhì)的量計算次氯酸根離子的物質(zhì)的量。

(1)因Cl2+H22HCl，反應前后體積不變，用足量的NaOH溶液吸收燃燒后的氣體，結(jié)果無氣體剩余，氫氣與堿不反應，而氯氣與堿反應，則氯氣的體積一定大于氫氣的體積，即Cl2：H2≥1，故合理選項是C；

(2)①溶液的質(zhì)量m=ρ·V=1.12g/mL×200mL=224g，溶質(zhì)的質(zhì)量m=n·M=c·V·M=3.00mol/L×0.2L×40g/mol=24g，所以該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)×100%=10.7%；

②氯氣和氫氣生成的氯化氫可以和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，反應方程式為NaOH+HCl=NaCl+H2O，2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O知，根據(jù)元素守恒可知n(Cl2)=n(NaOH)=×3.00mol/L×0.2L=0.3mol，再根據(jù)原子守恒知，所得溶液中Cl﹣與ClO﹣的物質(zhì)的量之和為2 n(Cl2)=0.6mol；

③根據(jù)H2+Cl22HCl、NaOH+HCl=NaCl+H2O，2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O可知，有一半的Cl2和NaOH反應生成NaCl和NaClO，Cl2和NaOH反應中有一半的Cl2生成NaClO，所以一共有的Cl2生成NaClO，則溶液中ClO﹣的物質(zhì)的量n(ClO﹣)=n(Cl2)=0.15mol。