Question

標準狀況下，將aLH₂和Cl₂的混合氣體點燃，充分反應后，將混合氣體通入含bmolNaOH的熱溶液中，氣體恰好被完全吸收，NaOH無剩余，測得反應后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，且三者的物質的量之比為8：1：1，則原混合氣體中H₂的物質的量為

1. A.
   mol
2. B.
   （-b）mol
3. C.
   （-）mol
4. D.
   mol

Answer 1

C
分析：方法一：將混合氣體通入含bmolNaOH的熱溶液中，氣體恰好被完全吸收，NaOH無剩余，測得反應后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根據電荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），根據氯元素守恒，計算aLH₂和Cl₂的混合氣體中氯氣的物質的量，aLH₂和Cl₂的混合氣體總的物質的量減去氯氣的物質的量即為氫氣的物質的量．
方法二：將混合氣體通入含bmolNaOH的熱溶液中，氣體恰好被完全吸收，NaOH無剩余，測得反應后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根據電荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），溶液中Cl^-、ClO^-、ClO^-₃三者的物質的量之比為8：1：1，據此計算各離子物質的量，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：方法一：混合氣體通入含bmolNaOH的熱溶液中，氣體恰好被完全吸收，NaOH無剩余，測得反應后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根據電荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），
根據氯元素守恒可知，aLH₂和Cl₂的混合氣體中n（Cl₂）=[n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃）]=n（Na⁺）=bmol，所以aLH₂和Cl₂的混合氣體中n（H₂）=（-）mol
方法二：混合氣體通入含bmolNaOH的熱溶液中，氣體恰好被完全吸收，NaOH無剩余，測得反應后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根據電荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），
由于溶液中Cl^-、ClO^-、ClO^-₃三者的物質的量之比為8：1：1，所以溶液中n（Cl^-）=bmol，n（ClO^-）=bmol，n（ClO^-₃）=bmol，
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=b+bmol×5=bmol，
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bmol-bmol=molb，
即反應后的混合氣體中n（HCl）=bmol，根據氫元素守恒可知，n（H₂）=n（HCl）=×molb=0.1bmol，
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^-）+n（ClO^-₃）是解題關鍵．