Question

18．一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得的混合物用100mL 3.00mol/L NaOH溶液（密度為1.12g/mL）恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質(zhì)的量為0.0500mol．求：
（1）寫出上述反應(yīng)中涉及到的兩個離子方程式H⁺+OH^-=H₂O，Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O
（2）原NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)為10.71%．
（3）所得溶液中Cl^-的物質(zhì)的量為0.25 mol．
（4）所用氯氣和參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量之比n（Cl₂）：n（H₂）=3：2．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意可知，氫氣在氯氣中燃燒時，氯氣過量，故和氫氧化鈉反應(yīng)的是HCl和過量的氯氣；
（2）m（NaOH）=n（NaOH）×M（NaOH），m（溶液）=vρ，根據(jù)質(zhì)量分數(shù)=$\frac{溶質(zhì)的質(zhì)量}{溶液的質(zhì)量}$計算；
（3）根據(jù)電荷守恒計算；
（4）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，根據(jù)質(zhì)量守恒計算．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，氫氣在氯氣中燃燒時，氯氣過量，故和氫氧化鈉反應(yīng)的是HCl和過量的氯氣，離子方程式為：H⁺+OH^-=H₂O，Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：H⁺+OH^-=H₂O，Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）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）=$\frac{12g}{112g}$×100%=10.71%，
故答案為：10.71%；
（3）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；
（4）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）=0.05 mol，
與H₂反應(yīng)的Cl₂為n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$×[n（Cl^-）-n（NaClO）]=$\frac{1}{2}$×（0.25mol-0.05mol）=0.1mol=n（H₂），
則所用氯氣和參加反應(yīng)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．

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