Question

由H₂和Cl₂組成的混合氣體，經光照充分反應后，通入到100 mL 1 mol·L^-1的NaOH溶液中，圖A表示溶液中某種離子的物質的量隨著通入氣體體積的變化而變化的曲線，圖B表示溶液中的導電性隨著通入氣體體積的變化而變化的曲線。

(1)圖A表示溶液中_____________________________離子的變化曲線，說明曲線下降的原因：____________________________________________________________________________。

(2)對溶液進行導電性實驗，當通入的混合氣體體積大于V₁時，引起溶液導電性明顯增強的主要陽離子是___________。

(3)當n=0.02 mol時，光照前的混合氣體中H₂和Cl₂的物質的量之比為___________。

Answer 1

(1)ClO^-  當通入的氣體開始過量時，溶液呈酸性，發生反應：H⁺+ClO^-HClO，使n(ClO^-)減少

(2)H⁺  (3)3∶5

解析:

混合氣體中H₂和Cl₂的物質的量之比可以等于1∶1，或大于1∶1，或小于1∶1，只有當小于1∶1時，混合氣體經光照充分反應后，通入到NaOH溶液中發生反應：HCl+NaOH====NaCl+H₂O，Cl₂+2NaOH====NaCl+NaClO+H₂O，過量的HCl與NaClO反應生成HClO和NaCl，n(ClO^-)才先增后減。但是，由于ClO^-+H⁺HClO，n(ClO^-)不會減少到為0，n(ClO^-)=0.02 mol，依據方程式：

Cl₂+2NaOH====NaCl+NaClO +H₂O，

0.02 mol       0.04 mol     0.02 mol

NaOH mol+HCl====NaCl+H₂O，

(0.1-0.04)         0.06 mol

H₂   +   Cl₂  ====  2HCl,

0.03 mol   0.03 mol  0.06 mol，

因此光照前的混合氣體中H₂和Cl₂的物質的量之比為0.03 mol∶(0.02 mol+0.03 mol)=3∶5。