Question

8．在標況下，氫氣和氯氣的混合氣體49.28L，完全反應后產生的氯化氫完全溶于水，得到HC1質量分數為25%的溶液292g．求：
（1）當H₂過量時．原來混合氣體中氫氣和氯氣的物質的量分別是多少？若將反應后的混合氣體通人足量的NaOH溶液．生成的NaC1質量是多少克？
（2）當Cl₂過量時，原來混合氣體中氫氣和氯氣的物質的量分別是多少？將反應后的混合氣體通人足量的NaOH溶液，生成的NaC1質量是多少克？

Answer 1

分析 混合氣體總物質的量為$\frac{49.28L}{22.4L/mol}$=2.2mol，生成HCl的物質的量為$\frac{292g×25%}{36.5g/mol}$=2mol，根據方程式H₂+Cl₂=2HCl計算參加反應H₂、Cl₂的物質的量．
（1）當H₂過量時，則氯氣完全反應，氫氣物質的量=總物質的量-氯氣物質的量；由HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知n（NaCl）=n（HCl），再根據m=nM計算；
（2）當Cl₂過量時，氫氣完全反應，氯氣物質的量=總物質的量-氫氣物質的量；計算剩余氯氣物質的量，由HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，可知n（NaCl）=n（HCl）+n_剩余（Cl₂），再根據m=nM計算．

解答 解：混合氣體總物質的量為$\frac{49.28L}{22.4L/mol}$=2.2mol，生成HCl的物質的量為$\frac{292g×25%}{36.5g/mol}$=2mol，則：
   H₂+Cl₂=2HCl
   1   1    2
1mol  1mo  2mol
（1）當H₂過量時，則氯氣完全反應，氯氣物質的量為1mol，氫氣物質的量=2.2mol-1mol=1.2mol；
由HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知n（NaCl）=n（HCl）=2mol，故m（NaCl）=2mol×58.5g/mol=117g，
答：原來混合氣體中氫氣有1.2mol、氯氣有1mol；若將反應后的混合氣體通入足量的NaOH溶液．生成的NaC1質量是117g；
（2）當Cl₂過量時，氫氣完全反應，氫氣物質的量為1mol，氯氣物質的量=2.2mol-1mol=1.2mol；剩余氯氣物質的量為1.2mol-1mol=0.2mol，由HCl+NaOH=NaCl+H₂O、Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，可知n（NaCl）=n（HCl）+n_剩余（Cl₂）=2mol+0.2mol，故m（NaCl）=2.2mol×58.5g/mol=128.7g，
答：原來混合氣體中氫氣有1mol、氯氣有1.2mol；若將反應后的混合氣體通入足量的NaOH溶液．生成的NaC1質量是128.7g．

點評 本題考查混合物計算，涉及討論型過量計算，明確發生的反應即可解答，（2）中計算氯化鈉質量為易錯點，學生容易忽略剩余氯氣與氫氧化鈉反應．