Question

14．一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用200mL 3.00mol•L^-1的NaOH溶液（密度為1.12g/mL）恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0.100mol．
（1）原NaOH溶液的質量分數為10.7%．
（2）所得溶液中Cl^-的物質的量為0.500mol．
（3）參加反應的氫氣在標況下的體積為4.48L．

Answer 1

分析 （1）溶液質量分數與物質的量濃度的換算公式為c=$\frac{1000ρω}{M}$，代入數據計算原NaOH溶液的質量分數；
（2）由于最終溶液中的溶質只有NaCl、NaClO，則n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）；
（3）由題意可知氯氣過量，反應后所得混合氣體為HCl和Cl₂，涉及反應有：HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，據反應可知，燃燒后剩余Cl₂為n（Cl₂）_余=n（NaClO），與H₂反應的Cl₂為n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$×[n（Cl^-）-n（NaClO）]，據此計算解答．

解答 解：（1）溶液質量分數與物質的量濃度的換算公式為：c=$\frac{1000ρω}{M}$，代入數據得原NaOH溶液的質量分數w（NaOH）=$\frac{cM}{1000ρ}$=$\frac{3×40}{1000×1.12}$=10.7%，
故答案為：10.7%；
（2）由于最終溶液中的溶質只有NaCl、NaClO，則n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-），所以，n（Cl^-）=0.2L×3.00 mol•L^-1-0.100 mol=0.500 mol，
故答案為：0.500；
（3）由題意可知氯氣過量，反應后所得混合物氣體為HCl和Cl₂，
涉及反應有HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
據反應可知，燃燒后剩余Cl₂為n（Cl₂）_余=n（NaClO）=0.05 mol，
與H₂反應的Cl₂為n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$×[n（Cl^-）-n（NaClO）]=$\frac{1}{2}$×（0.5mol-0.1mol）=0.2mol，則n（H₂）=0.2mol，故V（H₂）=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48．

點評 本題考查化學方程式計算、混合物計算，側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，注意利用守恒思想解答．