Question

20．同溫、同壓下將H₂、O₂、Cl₂按9：4：1的體積比混合，在密閉容器中用電火花引燃，充分反應(yīng)后，將產(chǎn)物冷卻到室溫，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)為（　　）

• A． 48.2%
• B． 33.6%
• C． 29.4%
• D． 無法計算

Answer 1

分析 同溫同壓下H₂、O₂、Cl₂按9：4：1的體積比混合，同溫同壓下，氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比，所以H₂、O₂、Cl₂的物質(zhì)的量之比為9：4：1，設(shè)它們的物質(zhì)的量分別是9mol、4mol、1mol，發(fā)生的反應(yīng)為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O、Cl₂+H₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2HCl，根據(jù)方程式知，氧氣完全反應(yīng)需要8mol氫氣，剩余的1mol氫氣和1mol氯氣恰好反應(yīng)生成2molHCl，則溶質(zhì)為HCl，溶劑為H₂O，根據(jù)原子守恒得n（HCl）=2n（Cl₂）=2mol，m（HCl）=2mol×36.5g/mol=73g，n（H₂O）=4n（O₂）=8mol，m（H₂O）=8mol×18g/mol=144g，溶液質(zhì)量=m（H₂O）+m（HCl）=144g+73g=217g，據(jù)此分析解答．

解答 解：同溫同壓下H₂、O₂、Cl₂按9：4：1的體積比混合，同溫同壓下，氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比，所以H₂、O₂、Cl₂的物質(zhì)的量之比為9：4：1，設(shè)它們的物質(zhì)的量分別是9mol、4mol、1mol，
發(fā)生的反應(yīng)為2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O、Cl₂+H₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2HCl，根據(jù)方程式知，氧氣完全反應(yīng)需要8mol氫氣，剩余的1mol氫氣和1mol氯氣恰好反應(yīng)生成2molHCl，則溶質(zhì)為HCl，溶劑為H₂O，
根據(jù)原子守恒得：n（HCl）=2n（Cl₂）=2mol，m（HCl）=2mol×36.5g/mol=73g，n（H₂O）=4n（O₂）=8mol，m（H₂O）=8mol×18g/mol=144g，溶液質(zhì)量為：m（H₂O）+m（HCl）=144g+73g=217g，
則溶液質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{73g}{217g}$×100%=33.6%，
故選B．

點評 本題考查混合物的有關(guān)計算、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算，題目難度中等，側(cè)重考查學生分析計算能力，明確各個物理量之間的關(guān)系即可解答．