Question

H₂和Cl₂組成的混合氣體，經(jīng)光照充分反應(yīng)，通入100mL1mol?L^-1NaOH溶液中，溶液中某種離子的物質(zhì)的量（a）和溶液的導(dǎo)電性（b）隨著混合氣體通入體積的變化而變化，如圖所示．
（1）曲線a表示溶液中

ClO^-

離子的物質(zhì)的量的變化．
（2）對(duì)溶液進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)通入的混合氣體體積大于V₁時(shí)，隨著混合氣體的通入，溶液導(dǎo)電性明顯逐漸增強(qiáng)，引起溶液導(dǎo)電性明顯增強(qiáng)的主要陰陽離子是

Cl^-和H⁺

．
（3）n=0.01mol時(shí)，光照前的混合氣體中n（H₂）：n（Cl₂）=

4：5

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖象知，隨著混合氣體的通入，某種離子的物質(zhì)的量先增大后減小，如果氯氣和氫氣恰好反應(yīng)或氫氣過量，氯氣和氫氣反應(yīng)后的生成物HCl和NaOH反應(yīng)，則溶液中Cl^-濃度增大，OH^-離子濃度減小，不符合題意，則只能是氯氣過量；
（2）ClO^-濃度最小，即為其轉(zhuǎn)化為HClO后，再通入氣體，溶液導(dǎo)電能力逐漸增大，說明氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)完全后HCl仍然有剩余，氯化氫溶于水生成鹽酸；
（3）當(dāng)n=0.01mol時(shí)，氫氧化鈉完全反應(yīng)，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）=0.1mol，n=0.01mol，氯氣中的n（Cl）=0.02mol，HCl中的Cl的物質(zhì)的量=0.1mol-0.02mol=0.08mol，HCl中Cl和H原子的物質(zhì)的量之比為1：1，所以n（H）=0.08mol，n（H₂）：n（Cl₂）=n（H）：n（Cl）．

解答：解：（1）根據(jù)圖象知，隨著混合氣體的通入，某種離子的物質(zhì)的量先增大后減小，如果氯氣和氫氣恰好反應(yīng)或氫氣過量，氯氣和氫氣反應(yīng)后的生成物HCl和NaOH反應(yīng)，則溶液中Cl^-濃度增大，OH^-離子濃度減小，不符合題意，則只能是氯氣過量，HCl和Cl₂都與NaOH溶液反應(yīng)，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、HCl+NaClO=NaCl+HClO，所以溶液中離子濃度先增大后減小的是ClO^-，
故答案為：ClO^-；
（2）ClO^-濃度最小，即為其轉(zhuǎn)化為HClO后，再通入氣體，溶液導(dǎo)電能力逐漸增大，說明氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)完全后HCl仍然有剩余，氯化氫溶于水生成鹽酸，氯化氫在水分子的作用下電離出氫離子和氫氧根離子而使溶液導(dǎo)電性增強(qiáng)，故答案為：Cl^-和H⁺；
（3）當(dāng)n=0.01mol時(shí)，氫氧化鈉完全反應(yīng)，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）=0.1mol，n=0.01mol，氯氣中的n（Cl）=0.02mol，HCl中的Cl的物質(zhì)的量=0.1mol-0.02mol=0.08mol，HCl中Cl和H原子的物質(zhì)的量之比為1：1，所以n（H）=0.08mol，n（H₂）：n（Cl₂）=n（H）：n（Cl）=0.08mol：0.1mol=4：5，
故答案為：4：5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了混合氣體和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，明確圖象中各個(gè)拐點(diǎn)中的溶質(zhì)是解本題關(guān)鍵，結(jié)合原子守恒來分析解答，難度較大．