Question

一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100ml 3.00mol/L的NaOH溶液（密度為1.2g/ml）恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0.05mol（溶液中只含NaCl和NaClO兩種溶質）．則下列有關說法不正確的是（　　）

A．原NaOH溶液的質量分數為10.0%

B．所得溶液中Cl^-的物質的量為0.25 mol

C．與NaOH反應的氯氣為0.15 mol

D．所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比為3?2

Answer 1

分析：A．根據c=

1000ρw

M

變形計算原NaOH溶液的質量分數；
B．根據鈉離子守恒有：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），據此計算n（NaCl）；
C．根據Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O計算與NaOH反應的氯氣為；
D．所得混合物冷卻后用NaOH溶液恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0.05mol，說明氫氣與氯氣反應中氯氣有剩余，溶液為氯化鈉和次氯酸鈉的混合液，根據鈉元素及氯元素守恒可知2n（Cl₂）=n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）；根據電子轉移守恒，計算氯氣發生氧化還原反應生成的氯離子的物質的量，溶液中Cl^-來源于氯化氫及氯氣與氫氧化鈉的反應，計算反應后混合氣體中氯化氫的物質的量，根據氫元素守恒計算氫氣的物質的量．

解答：解：A．根據c=

1000ρw

M

可知，原NaOH溶液的質量分數=

3×40

1000×1.2

=10%，故A正確；
B．根據鈉離子守恒有：n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH），故n（NaCl）=0.1L×3.00mol/L-0.05mol=0.25mol，故B正確；
C．溶液中含有NaClO的物質的量為0.05mol，根據Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O可知，與NaOH反應的氯氣為0.05mol，故C錯誤；
D．測得反應后溶液中含Cl^-、ClO^-，根據電荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）=0.3mol，所以n（Cl₂）=

1

2

×0.3mol=0.15mol，
由于由于溶液中n（ClO^-）=0.05mol，所以溶液中n（Cl^-）=0.3mol-0.05mol=0.25mol；
令氯氣與氫氧化鈉反應生成的氯離子的物質的量為xmol，根據電子轉移守恒有x=0.05mol，
溶液中Cl^-來源于氯化氫及氯氣與氫氧化鈉的反應，所以氯化氫提供的氯離子為0.25mol-0.05mol=0.2mol，
即反應后的混合氣體中n（HCl）=0.2molmol，根據氫元素守恒可知，n（H₂）=

1

2

n（HCl）=

1

2

×0.2mol=0.1mol，所以所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比為0.15mol：0.1mol=3：2，故D正確；
故選C．

點評：考查氧化還原反應的計算，難度中等，判斷溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）是解題關鍵，注意從質量守恒的角度結合反應的有關方程式計算．