Question

一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL 4.00mol/L的NaOH溶液（密度为1.20g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0800mol．（以下计算要有计算过程）
（1）求原NaOH溶液的质量分数为多少？
（2）求所得溶液中Cl^-的物质的量．
（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为多少？

Answer

（1）根据n=c•V，ω=计算；
（2）根据Na守恒计算；
（3）由反应方程式可知：与NaOH反应的氯气为0.08mol，该反应生成的NaCl为0.08mol，因此氢气燃烧产生氯化氢为0.24mol，则氢气为0.12mol．总的氯气为0.20mol．所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（Cl2）：n（H2）=5：3．
【解析】
（1）n（NaOH）=0.1L×4.00mol/L=0.4mol，
ω（NaOH）=≈13.3%，
答：原NaOH溶液的质量分数为13.3%．
（2）由钠守恒可知，溶液中n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaClO）
n（Cl-）=n（NaCl）=0.4mol-0.0800mol=0.32mol，
答：所得溶液中Cl-的物质的量为0.32mol．
（3）由反应方程式可知，
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
1          1    1
0.08mol 0.08mol 0.08mol
又：Cl2+H2=2HCl，HCl+NaOH=NaCl+H2O
n（NaCl）总=0.32mol，
所以：n（HCl）=0.32mol-0.08mol=0.24mol，
n（H2）=0.12mol，
n（Cl2）=0.12mol+0.08mol=0.20mol，
则：n（Cl2）：n（H2）=0.20mol：0.12mol=5：3，
答：所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为5：3．