Question

标准状况下，将aLH₂和Cl₂的混合气体点燃，充分反应后，将混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，且三者的物质的量之比为8：1：1，则原混合气体中H₂的物质的量为（ ）
A．mol
B．（-b）mol
C．（-）mol
D．mol

Answer 1

【答案】分析：方法一：将混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），根据氯元素守恒，计算aLH₂和Cl₂的混合气体中氯气的物质的量，aLH₂和Cl₂的混合气体总的物质的量减去氯气的物质的量即为氢气的物质的量．
方法二：将混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），溶液中Cl^-、ClO^-、ClO^-₃三者的物质的量之比为8：1：1，据此计算各离子物质的量，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：解：方法一：混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），
根据氯元素守恒可知，aLH₂和Cl₂的混合气体中n（Cl₂）=[n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃）]=n（Na⁺）=bmol，所以aLH₂和Cl₂的混合气体中n（H₂）=（-）mol
方法二：混合气体通入含bmolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），
由于溶液中Cl^-、ClO^-、ClO^-₃三者的物质的量之比为8：1：1，所以溶液中n（Cl^-）=bmol，n（ClO^-）=bmol，n（ClO^-₃）=bmol，
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=b+bmol×5=bmol，
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bmol-bmol=molb，
即反应后的混合气体中n（HCl）=bmol，根据氢元素守恒可知，n（H₂）=n（HCl）=×molb=0.1bmol，
故选：C．
点评：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^-）+n（ClO^-₃）是解题关键．