Question

8．在标况下，氢气和氯气的混合气体49.28L，完全反应后产生的氯化氢完全溶于水，得到HC1质量分数为25%的溶液292g．求：
（1）当H₂过量时．原来混合气体中氢气和氯气的物质的量分别是多少？若将反应后的混合气体通人足量的NaOH溶液．生成的NaC1质量是多少克？
（2）当Cl₂过量时，原来混合气体中氢气和氯气的物质的量分别是多少？将反应后的混合气体通人足量的NaOH溶液，生成的NaC1质量是多少克？

Answer 1

分析 混合气体总物质的量为$\frac{49.28L}{22.4L/mol}$=2.2mol，生成HCl的物质的量为$\frac{292g×25%}{36.5g/mol}$=2mol，根据方程式H₂+Cl₂=2HCl计算参加反应H₂、Cl₂的物质的量．
（1）当H₂过量时，则氯气完全反应，氢气物质的量=总物质的量-氯气物质的量；由HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知n（NaCl）=n（HCl），再根据m=nM计算；
（2）当Cl₂过量时，氢气完全反应，氯气物质的量=总物质的量-氢气物质的量；计算剩余氯气物质的量，由HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，可知n（NaCl）=n（HCl）+n_剩余（Cl₂），再根据m=nM计算．

解答 解：混合气体总物质的量为$\frac{49.28L}{22.4L/mol}$=2.2mol，生成HCl的物质的量为$\frac{292g×25%}{36.5g/mol}$=2mol，则：
   H₂+Cl₂=2HCl
   1   1    2
1mol  1mo  2mol
（1）当H₂过量时，则氯气完全反应，氯气物质的量为1mol，氢气物质的量=2.2mol-1mol=1.2mol；
由HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知n（NaCl）=n（HCl）=2mol，故m（NaCl）=2mol×58.5g/mol=117g，
答：原来混合气体中氢气有1.2mol、氯气有1mol；若将反应后的混合气体通入足量的NaOH溶液．生成的NaC1质量是117g；
（2）当Cl₂过量时，氢气完全反应，氢气物质的量为1mol，氯气物质的量=2.2mol-1mol=1.2mol；剩余氯气物质的量为1.2mol-1mol=0.2mol，由HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，可知n（NaCl）=n（HCl）+n_剩余（Cl₂）=2mol+0.2mol，故m（NaCl）=2.2mol×58.5g/mol=128.7g，
答：原来混合气体中氢气有1mol、氯气有1.2mol；若将反应后的混合气体通入足量的NaOH溶液．生成的NaC1质量是128.7g．

点评 本题考查混合物计算，涉及讨论型过量计算，明确发生的反应即可解答，（2）中计算氯化钠质量为易错点，学生容易忽略剩余氯气与氢氧化钠反应．