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溶液恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質(zhì)的量為0.10mol，則反應(yīng)的氫氣和氯氣的物質(zhì)的量之比n（H₂）：n（Cl₂）是（　　）

A．3：2

B．1：3

C．4：1

D．1：5

Answer 1

分析：所得混合物冷卻后用NaOH溶液恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質(zhì)的量為0.05mol，說明氫氣與氯氣反應(yīng)中氯氣有剩余，溶液為氯化鈉和次氯酸鈉的混合液，根據(jù)鈉元素及氯元素守恒可知2n（Cl₂）=n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-），根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，計算氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的氯離子的物質(zhì)的量，溶液中Cl^-來源于氯化氫及氯氣與氫氧化鈉的反應(yīng)，計算反應(yīng)后混合氣體中氯化氫的物質(zhì)的量，根據(jù)氫元素守恒計算氫氣的物質(zhì)的量．

解答：解：100mL、3mol/L的NaOH溶液中含有氫氧化鈉的物質(zhì)的量0.1L×3mol/L=0.3mol．
混合氣體通入含0.3molNaOH的溶液中，氣體恰好被完全吸收，NaOH無剩余，測得反應(yīng)后溶液中含Cl^-、ClO^-，根據(jù)電荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）=0.3mol，所以n（Cl₂）=

1

2

×0.3mol=0.15mol．
由于由于溶液中n（ClO^-）=0.1mol，所以溶液中n（Cl^-）=0.3mol-0.1mol=0.2mol；
令氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成的氯離子的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有x=0.1mol，
溶液中Cl^-來源于氯化氫及氯氣與氫氧化鈉的反應(yīng)，所以氯化氫提供的氯離子為0.2mol-0.1mol=0.1mol，
即反應(yīng)后的混合氣體中n（HCl）=0.1molmol，根據(jù)氫元素守恒可知，n（H₂）=

1

2

n（HCl）=

1

2

×0.1mol=0.05mol，
所以參加反應(yīng)的氫氣和所用氯氣的物質(zhì)的量之比為0.05mol：0.15mol=1：3．
故選B．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，難度中等，判斷溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）是解題關(guān)鍵．根據(jù)NaClO利用方程式計算剩余的氯氣，進行解答，比守恒計算更為簡單．