Question

一定条件下，将一定体积的氢气和氯气的混合气体点燃，充分反应后，将

一定条件下，将一定体积的氢气和氯气的混合气体点燃，充分反应后，将混合气体通入含a摩尔氢氧化钠的热溶液中，气体恰好被完全吸收，氢氧化钠无剩余，测得反应后溶液中含氯离子，次氯酸根离孑，氯酸根离孑且三者物质的量之比为8比1比1，则
原混合气体中氯气的物质的量为
氢气和氯气的物质的量之比为

Answer 1

将混合气体通入含amolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），溶液中Cl^-、ClO^-、ClO^-₃三者的物质的量之比为8：1：1，据此计算各离子物质的量，根据电子转移守恒，计算氯气发生氧化还原反应生成的氯离子的物质的量，溶液中Cl^-来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应，计算反应后混合气体中氯化氢的物质的量，根据氢元素守恒计算氢气的物质的量．

解答 解：（1）混合气体通入含amolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），
根据氯元素守恒可知，
H₂和Cl₂的混合气体中n（Cl₂）=12[n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃）]=12n（Na⁺）=12amol，
故答案为：12amol；
（2）混合气体通入含amolNaOH的热溶液中，气体恰好被完全吸收，NaOH无剩余，测得反应后溶液中含Cl^-、ClO^-、ClO^-₃，根据电荷守恒可知，溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃），
由于溶液中Cl^-、ClO^-、ClO^-₃三者的物质的量之比为8：1：1，所以溶液中n（Cl^-）=45amol，n（ClO^-）=110amol，n（ClO^-₃）=110amol，
令氯气与氢氧化钠反应生成的氯离子的物质的量为xmol，根据电子转移守恒有x=110a+110amol×5=35amol，
溶液中Cl^-来源于氯化氢及氯气与氢氧化钠的反应，所以氯化氢提供的氯离子为45amol-35amol=15mola，
即反应后的混合气体中n（HCl）=15amol，根据氢元素守恒可知，n（H₂）=12n（HCl）=12×15mola=0.1amol，
则氢气和氯气的物质的量之比0.1a：0.5a=1：5，
故答案为：1：5．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，难度中等，判断溶液中n（Na⁺）=n（Cl^-）+n（ClO^-）+n（ClO^-₃）是解题关键．