(2013?崇明縣一模)標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LH2和Cl2組成的混合氣體,經(jīng)光照后緩緩?fù)ㄈ?00ml 1mol/LNaOH溶液中充分反應(yīng),測得最終溶液中NaClO的濃度為0.1mol/L(假設(shè)溶液體積不變,且不考慮水解),則原混合氣體中Cl2的體積分?jǐn)?shù)為 ( 。
分析:標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LH2和Cl2組成的混合氣體的物質(zhì)的量為0.1mol,最終有NaClO生成,說明氫氣與氯氣反應(yīng)氯氣有剩余,故混合氣體中氯氣的物質(zhì)的量大于0.05mol,NaOH的物質(zhì)的量為0.1L×1mol/L=0.1mol,由于HCl與NaOH反應(yīng)生成NaCl,Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO,由鈉原子與氯原子關(guān)系可知,NaOH不足,根據(jù)n=cV計(jì)算NaClO的物質(zhì)的量,根據(jù)方程式Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O計(jì)算與剩余氯氣反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算與HCl反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量,再計(jì)算HCl的物質(zhì)的量,根據(jù)氫元素守恒計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算混合物中氯氣的物質(zhì)的量,據(jù)此解答.
解答:解:標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LH2和Cl2組成的混合氣體的物質(zhì)的量為
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,最終有NaClO生成,說明氫氣與氯氣反應(yīng)氯氣有剩余,由于氫氣與氯氣按1:1反應(yīng),故混合氣體中氯氣的物質(zhì)的量大于0.05mol,NaOH的物質(zhì)的量為0.1L×1mol/L=0.1mol,由于HCl與NaOH反應(yīng)生成NaCl,Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO,由鈉原子與氯原子關(guān)系可知,NaOH不足,反應(yīng)生成NaClO的物質(zhì)的量為0.1L×0.1mol/L=0.01mol,根據(jù)方程式Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O可知,與剩余氯氣反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol,
故與HCl反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol-0.02mol=0.08mol,由HCl+NaOH=NaCl+H2O可知,HCl的物質(zhì)的量為0.08mol,根據(jù)氫元素守恒可知?dú)錃獾奈镔|(zhì)的量為
0.08mol
2
=0.04mol,故混合物中氯氣的物質(zhì)的量為0.1mol-0.04mol=0.06mol,氯氣的體積分?jǐn)?shù)為
0.06mol
0.1mol
×100%=60%,
故選:B.
點(diǎn)評:本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算,難度較大,根據(jù)氯原子與鈉原子關(guān)系,判斷混合氣體反應(yīng)后剩余的氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)氫氧化鈉的量不足是解題關(guān)鍵,為易錯題,容易認(rèn)為剩余的氯氣被氫氧化鈉完全吸收,
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