Question

已知一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100 mL 3．00 mol/L的NaOH溶液（密度為1．12 g/mL）恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0．0500 mol。
（1）原NaOH溶液的質量分數為        ；
（2）所得溶液中Cl^－的物質的量為        mol；
（3）所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比n(Cl₂)：n(H₂)＝           。

Answer 1

（1）10．7%。  （2）0．25。  （3）3︰2。

試題分析：（1）n(NaOH)=0．1L×3．00 mol/L=0．3mol。m(NaOH)= 0．3mol×40g/mol=12g．m(溶液)=ρ·V=1．12 g/mL×100 mL=112g．所以原NaOH溶液的質量分數為12g÷112g×100%=10．7%。（2）在反應后的溶液中Na元素的存在方式為NaCl、NaClO。根據Na、Cl元素守恒可得所得溶液中Cl^－的物質的量為0．3mol－0．0500 mol=0．25mol．（3）由方程式 NaOH+HCl=NaCl＋H₂O ;Cl₂＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H₂O．可知與NaOH反應消耗的氯氣的物質的量為0．0500 mol，同時產生NaCl0．0500 mol。則HCl反應產生的NaCl的物質的量為0．25mol－0．0500 mol=0．20mol．因此發生反應H₂+Cl₂2HCl的H₂與Cl₂的物質的量都為0．10mol．所以n(H₂)=0．1mol；n(Cl₂)(總)= 0．1mol＋0．0500 mol=0．15mol．故所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比n(Cl₂)：n(H₂)＝0．15mol：0．1mol=3:2。