Question

一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL 3.00mol/L的NaOH溶液（密度为1.12g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500mol．
（1）原NaOH溶液的质量分数为______．
（2）所得溶液中Cl^-的物质的量为______mol．
（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（Cl₂）：n（H₂）=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）m（NaOH）=n（NaOH）×M（NaOH），m（溶液）=vρ，根据质量分数=计算；
（2）根据电荷守恒计算；
（3）由题意可知氯气过量，反应后所得混合物为HCl和Cl₂，涉及反应有HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，根据质量守恒计算．
解答：解：（1）m（NaOH）=n（NaOH）×M（NaOH）=0.1L×3mol/L×40g/mol=12g，
m（溶液）=vρ=100mL×1.12g/mL=112g，
则ω（NaOH）==10.71%，
故答案为：10.71%；
（2）所得溶液中为NaCl和NaClO的混合物，根据电荷守恒可知n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-），
则n（Cl^-）=n（Na⁺）-n（ClO^-）=0.3mol-0.05mol=0.25mol，
故答案为：0.25；
（3）由题意可知氯气过量，反应后所得混合物为HCl和Cl₂，
涉及反应有HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
据反应可知，燃烧后剩余Cl₂为n（Cl₂）_余=n（NaClO）=0.05 mol，
与H₂反应的Cl₂为n（Cl₂）=×[n（Cl^-）-n（NaClO）]=×（0.25mol-0.05mol）=0.1mol=n（H₂），
则所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（Cl₂）：n（H₂）=（0.1mol+0.05mol）：0.1mol=3：2，
故答案为：3：2．
点评：本题考查较为综合，侧重于学生计算能力和分析能力的考查，注意判断反应的程度以及相关方程式的书写，从质量守恒的角度解答该题．