Question

19．将一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用40g质量分数为60%的氢氧化钠溶液恰好完全吸收．得到7.45g次氯酸钠．问：
（1）燃烧后剩余氯气的物质的量是多少？
（2）原来氢气和氯气的质量比是多少？

Answer 1

分析 n（NaOH）=$\frac{40g×60%}{40g/mol}$=0.6mol，n（NaClO）=$\frac{7.45g}{74.5g/mol}$=0.1mol，根据Na原子守恒得n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO），则n（NaCl）=n（NaOH）-n（NaClO）=0.6mol-0.1mol=0.5mol，氯气、HCl分别和NaOH反应方程式为2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O、HCl+NaOH=NaCl+H₂O，
（1）根据方程式知，燃烧后剩余的n（Cl₂）=n（NaClO）；
（2）根据方程式知，生成的n（HCl）=n（NaCl）（总）-n（NaClO）=0.5mol-0.1mol=0.4mol，根据H原子守恒得n（H₂）=$\frac{1}{2}$n（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.4mol=0.2mol，根据Cl原子守恒得n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$[n（NaCl）+n（NaClO）]=$\frac{1}{2}$[0.5mol+0.1mol]=0.3mol，根据m=nM计算氢气和氯气的质量之比．

解答 解：n（NaOH）=$\frac{40g×60%}{40g/mol}$=0.6mol，n（NaClO）=$\frac{7.45g}{74.5g/mol}$=0.1mol，根据Na原子守恒得n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO），则n（NaCl）=n（NaOH）-n（NaClO）=0.6mol-0.1mol=0.5mol，氯气、HCl分别和NaOH反应方程式为2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O、HCl+NaOH=NaCl+H₂O，
（1）根据方程式知，燃烧后剩余的n（Cl₂）=n（NaClO）=0.1mol，
答：燃烧后剩余氯气的物质的量是0.1mol；
（2）根据方程式知，生成的n（HCl）=n（NaCl）（总）-n（NaClO）=0.5mol-0.1mol=0.4mol，根据H原子守恒得n（H₂）=$\frac{1}{2}$n（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.4mol=0.2mol，根据Cl原子守恒得n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$[n（NaCl）+n（NaClO）]=$\frac{1}{2}$[0.5mol+0.1mol]=0.3mol，氢气的质量=0.2mol×2g/mol=0.4g，氯气的质量=0.3mol×71g/mol=21.3g，
原来氢气和氯气的质量比=0.4g：21.3g=4：213，
答：原来氢气和氯气的质量比为4：213．

点评 本题考查化学方程式的有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，正确书写方程式及明确各个物理量的关系是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用，题目难度不大．