Question

一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100mL 4.00mol/L的NaOH溶液（密度為1.20g/mL）恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0.0800mol．（以下計算要有計算過程）
（1）求原NaOH溶液的質量分數為多少？
（2）求所得溶液中Cl^-的物質的量．
（3）所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比為多少？

Answer 1

分析：（1）根據n=c?V，ω=

溶質的質量

溶液的質量

×100%計算；
（2）根據Na守恒計算；
（3）由反應方程式可知：與NaOH反應的氯氣為0.08mol，該反應生成的NaCl為0.08mol，因此氫氣燃燒產生氯化氫為0.24mol，則氫氣為0.12mol．總的氯氣為0.20mol．所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比n（Cl₂）：n（H₂）=5：3．

解答：解：（1）n（NaOH）=0.1L×4.00mol/L=0.4mol，
ω（NaOH）=

0.4mol×40g/mol

100ml×1.20g/mL

×100%≈13.3%，
答：原NaOH溶液的質量分數為13.3%．
（2）由鈉守恒可知，溶液中n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）
n（Cl^-）=n（NaCl）=0.4mol-0.0800mol=0.32mol，
答：所得溶液中Cl^-的物質的量為0.32mol．
（3）由反應方程式可知，
Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O
1          1    1
0.08mol 0.08mol 0.08mol
又：Cl₂+H₂=2HCl，HCl+NaOH=NaCl+H₂O
n（NaCl）_總=0.32mol，
所以：n（HCl）=0.32mol-0.08mol=0.24mol，
n（H₂）=0.12mol，
n（Cl₂）=0.12mol+0.08mol=0.20mol，
則：n（Cl₂）：n（H₂）=0.20mol：0.12mol=5：3，
答：所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比為5：3．

點評：本題考查物質的量的相關計算，題目難度中等，本題注意從質量守恒的角度結合反應的有關方程式計算．