Question

9．一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL  3.00mol/L的NaOH溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为 0.0500mol．
（1）写出氯气与NaOH溶液反应的化学方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（2）所得溶液中Cl^-的物质的量为0.25mol．
（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（Cl₂）：n（H₂）=3：2．

Answer 1

分析 （1）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（2）由于最终溶液中的溶质只有NaCl、NaClO，则n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-），据此计算；
（3）由题意可知氯气过量，反应后所得混合物为HCl和Cl₂，涉及反应有HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，据反应可知，燃烧后剩余Cl₂为n（Cl₂）_余=n（NaClO），与H₂反应的Cl₂为n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$×[n（Cl^-）-n（NaClO）]，据此计算解答．

解答 解：（1）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其反应的方程式为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（2）在反应后的溶液中Na元素的存在方式为NaCl、NaClO，根据Na、Cl元素守恒可得所得溶液中Cl^-的物质的量为0.3mol-0.0500 mol=0.25mol，
故答案为：0.25；
（3）由方程式 NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
可知与NaOH反应消耗的氯气的物质的量为0.0500 mol，
同时产生NaCl0.0500 mol．则HCl反应产生的NaCl的物质的量为0.25mol-0.0500 mol=0.20mol．
因此发生反应H₂+Cl₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl的H₂与Cl₂的物质的量都为0.10mol．
所以n（H₂）=0.1mol；n（Cl₂）（总）=0.1mol+0.0500 mol=0.15mol，则所用氯气和参加反应的氯气的物质的量之比为：（0.1mol+0.05mol）：0.1mol=3：2，答：所用氯气和参加反应的氯气的物质的量的之比为3：2；
故答案为：3：2．

点评 本题考查有关方程式的计算、混合物计算，难度中等，注意氢气与氯气反应后能被氢氧化钠完全吸收，氯气与氢气的体积之比等于或大于1：1即可，（2）注意利用守恒思想进行解答，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．