Question

一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL 3.00mol?L^-1的NaOH溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.10mol，则反应的氢气和氯气的物质的量之比n（H₂）：n（Cl₂）是

1. A.
   3：2
2. B.
   1：3
3. C.
   4：1
4. D.
   1：5

Answer 1

B
分析：所得混合物冷却后用NaOH溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05mol，说明氢气与氯气反应中氯气有剩余，溶液为氯化钠和次氯酸钠的混合液，根据钠元素及氯元素守恒可知2n（Cl₂）=n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-），根据电子转移守恒，计算氯气发生氧化还原反应生成的氯离子的物质的量，溶液中Cl^-来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应，计算反应后混合气体中氯化氢的物质的量，根据氢元素守恒计算氢气的物质的量．
解答：100mL、3mol/L的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量0.1L×3mol/L=0.3mol．
混合气体通入含0.3molNaOH的溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）=0.3mol，所以n（Cl₂）=×0.3mol=0.15mol．
由于由于溶液中n（ClO^-）=0.1mol，所以溶液中n（Cl^-）=0.3mol-0.1mol=0.2mol；
令氯气与氢氧化钠反应生成的氯离子的物质的量为xmol，根据电子转移守恒有x=0.1mol，
溶液中Cl^-来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应，所以氯化氢提供的氯离子为0.2mol-0.1mol=0.1mol，
即反应后的混合气体中n（HCl）=0.1molmol，根据氢元素守恒可知，n（H₂）=n（HCl）=×0.1mol=0.05mol，
所以参加反应的氢气和所用氯气的物质的量之比为0.05mol：0.15mol=1：3．
故选B．
点评：本题考查氧化还原反应的计算，难度中等，判断溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）是解题关键．根据NaClO利用方程式计算剩余的氯气，进行解答，比守恒计算更为简单．