Question

一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL 3.00 mol·L^－1的NaOH溶液(密度为1.2 g·mL^－1)恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.050 mol。

(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。

Answer 1

   (1)10.7%　(2)0.25　(3)3∶2

【解析】氯气分为两部分，一部分首先和氢气反应生成氯化氢，剩余的另一部分和氢氧化钠反应生成NaClO和NaCl

(1)n(NaOH)＝0.100 L×3.00 mol·L^－1＝0.30 mol，m(NaOH)＝0.30 mol×40 g·mol^－1＝12.00 g

m(aq)＝100 mL×1.12 g·mL^－1＝112 g

w(NaOH)＝×100%＝10.7%。

(2)根据Cl₂＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H₂O，因为NaClO的物质的量为0.050 mol，所以NaCl的物质的量也为0.050 mol；所以和氯气反应的n(NaOH)＝2n(NaClO)＝2×0.050 mol＝0.10 mol；

和盐酸反应的n(NaOH)＝0.30 mol－0.10 mol＝0.20 mol

n(Cl^－)＝0.20 mol＋0.050 mol＝0.25 mol

(3)n(H₂)＝n(HCl)/2＝1/2×0.20 mol＝0.10 mol

n(Cl₂)＝n(H₂)＋n(NaClO)＝0.10 mol＋0.050 mol＝0.15 mol

所以，n(Cl₂)∶n(H₂)＝0.15 mol∶0.10 mol＝3∶2。