Question

標準狀況下2.24LH₂和Cl₂組成的混合氣體，經光照后緩緩通入100ml 1mol/LNaOH溶液中充分反應，測得最終溶液中NaClO的濃度為0.1mol/L（假設溶液體積不變，且不考慮水解），則原混合氣體中Cl₂的體積分數為

1. A.
   55%
2. B.
   60%
3. C.
   65%
4. D.
   70%

Answer 1

B
分析：標準狀況下2.24LH₂和Cl₂組成的混合氣體的物質的量為0.1mol，最終有NaClO生成，說明氫氣與氯氣反應氯氣有剩余，故混合氣體中氯氣的物質的量大于0.05mol，NaOH的物質的量為0.1L×1mol/L=0.1mol，由于HCl與NaOH反應生成NaCl，Cl₂與NaOH反應生成NaCl、NaClO，由鈉原子與氯原子關系可知，NaOH不足，根據n=cV計算NaClO的物質的量，根據方程式Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O計算與剩余氯氣反應的NaOH的物質的量，進而計算與HCl反應的NaOH的物質的量，再計算HCl的物質的量，根據氫元素守恒計算氫氣的物質的量，進而計算混合物中氯氣的物質的量，據此解答．
解答：標準狀況下2.24LH₂和Cl₂組成的混合氣體的物質的量為=0.1mol，最終有NaClO生成，說明氫氣與氯氣反應氯氣有剩余，由于氫氣與氯氣按1：1反應，故混合氣體中氯氣的物質的量大于0.05mol，NaOH的物質的量為0.1L×1mol/L=0.1mol，由于HCl與NaOH反應生成NaCl，Cl₂與NaOH反應生成NaCl、NaClO，由鈉原子與氯原子關系可知，NaOH不足，反應生成NaClO的物質的量為0.1L×0.1mol/L=0.01mol，根據方程式Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O可知，與剩余氯氣反應的NaOH的物質的量為0.01mol×2=0.02mol，
故與HCl反應的NaOH的物質的量為0.1mol-0.02mol=0.08mol，由HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知，HCl的物質的量為0.08mol，根據氫元素守恒可知氫氣的物質的量為=0.04mol，故混合物中氯氣的物質的量為0.1mol-0.04mol=0.06mol，氯氣的體積分數為×100%=60%，
故選B．
點評：本題考查混合物的有關計算，難度較大，根據氯原子與鈉原子關系，判斷混合氣體反應后剩余的氯氣與氫氧化鈉反應氫氧化鈉的量不足是解題關鍵，為易錯題，容易認為剩余的氯氣被氫氧化鈉完全吸收，