Question

H₂和Cl₂組成的混合氣體，經(jīng)光照充分反應，通入100mL1mol?L^-1NaOH溶液中，溶液中某種離子的物質(zhì)的量（a）和溶液的導電性（b）隨著混合氣體通入體積的變化而變化，如圖所示．
（1）曲線a表示溶液中

ClO^-

離子的物質(zhì)的量的變化．
（2）對溶液進行導電性實驗時，發(fā)現(xiàn)當通入的混合氣體體積大于V₁時，隨著混合氣體的通入，溶液導電性明顯逐漸增強，引起溶液導電性明顯增強的主要陰陽離子是

Cl^-和H⁺

．
（3）n=0.01mol時，光照前的混合氣體中n（H₂）：n（Cl₂）=

4：5

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖象知，隨著混合氣體的通入，某種離子的物質(zhì)的量先增大后減小，如果氯氣和氫氣恰好反應或氫氣過量，氯氣和氫氣反應后的生成物HCl和NaOH反應，則溶液中Cl^-濃度增大，OH^-離子濃度減小，不符合題意，則只能是氯氣過量；
（2）ClO^-濃度最小，即為其轉(zhuǎn)化為HClO后，再通入氣體，溶液導電能力逐漸增大，說明氯氣和氫氧化鈉溶液反應完全后HCl仍然有剩余，氯化氫溶于水生成鹽酸；
（3）當n=0.01mol時，氫氧化鈉完全反應，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）=0.1mol，n=0.01mol，氯氣中的n（Cl）=0.02mol，HCl中的Cl的物質(zhì)的量=0.1mol-0.02mol=0.08mol，HCl中Cl和H原子的物質(zhì)的量之比為1：1，所以n（H）=0.08mol，n（H₂）：n（Cl₂）=n（H）：n（Cl）．

解答：解：（1）根據(jù)圖象知，隨著混合氣體的通入，某種離子的物質(zhì)的量先增大后減小，如果氯氣和氫氣恰好反應或氫氣過量，氯氣和氫氣反應后的生成物HCl和NaOH反應，則溶液中Cl^-濃度增大，OH^-離子濃度減小，不符合題意，則只能是氯氣過量，HCl和Cl₂都與NaOH溶液反應，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O、HCl+NaClO=NaCl+HClO，所以溶液中離子濃度先增大后減小的是ClO^-，
故答案為：ClO^-；
（2）ClO^-濃度最小，即為其轉(zhuǎn)化為HClO后，再通入氣體，溶液導電能力逐漸增大，說明氯氣和氫氧化鈉溶液反應完全后HCl仍然有剩余，氯化氫溶于水生成鹽酸，氯化氫在水分子的作用下電離出氫離子和氫氧根離子而使溶液導電性增強，故答案為：Cl^-和H⁺；
（3）當n=0.01mol時，氫氧化鈉完全反應，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）=0.1mol，n=0.01mol，氯氣中的n（Cl）=0.02mol，HCl中的Cl的物質(zhì)的量=0.1mol-0.02mol=0.08mol，HCl中Cl和H原子的物質(zhì)的量之比為1：1，所以n（H）=0.08mol，n（H₂）：n（Cl₂）=n（H）：n（Cl）=0.08mol：0.1mol=4：5，
故答案為：4：5．

點評：本題考查了混合氣體和氫氧化鈉溶液的反應，明確圖象中各個拐點中的溶質(zhì)是解本題關鍵，結(jié)合原子守恒來分析解答，難度較大．