Question

【題目】一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100ml 3.0mol/L的NaOH溶液恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0.05mol。

(1)寫出實驗室制氯氣的化學方程式_______________________________，氧化劑與還原劑的物質的量之比為 ________。

(2)氯氣與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為 _______________________________ 。

(3)所得溶液中Cl-的物質的量為_____________mol。

(4)原混合物中氯氣和氫氣的物質的量之比為_____________。

Answer 1

【答案】MnO2 +4HCl(濃) MnCl2 +Cl2↑+2H2O 1：2 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 0.25 3：2

【解析】

實驗室利用MnO2和濃鹽酸制取Cl2，Cl2與NaOH 溶液反應生成NaCl和NaClO，由題意可知氯氣過量，反應后混合物為HCl和Cl2，涉及反應有HCl+NaOH=NaCl+H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，根據質量守恒計算。

（1）實驗室利用MnO2和濃鹽酸制取Cl2，其化學方程式：MnO2 +4HCl(濃) MnCl2 +Cl2↑+2H2O，氧化劑為MnO2、還原劑為HCl，其物質的量之比為：1：2；故答案為：MnO2 +4HCl(濃) MnCl2 +Cl2↑+2H2O、1：2；

（2）Cl2與NaOH 溶液反應生成NaCl和NaClO，其離子方程式為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；故答案為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

（3）所得溶液中為NaCl和NaClO的混合物，根據電荷守恒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，反應后所得混合物為HCl和Cl2，涉及反應：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)=×[n(Cl-)-n(NaClO)]=×(0.25mol-0.05mol)=0.1mol=n(H2)，則原混合物中氯氣和氫氣的物質的量之比

n(Cl2)：n(H2)=(0.1mol+0.05mol)：0.1mol=3：2，故答案為：3：2。