Question

20℃時食鹽的溶解度為36g．取一定量20℃的飽和食鹽水用惰性電極進行電解，當陽極析出氣體11.2L（標準狀況）時，食鹽完全電解，所得溶液密度為1.23g/mL．試計算：
（1）電解時，所取飽和食鹽水的質(zhì)量；
（2）電解后溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度；
（3）要使溶液恢復原狀態(tài)，需要加入多少克什么物質(zhì)？（該題計算結果要求保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）根據(jù)溶解度計算質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)電解產(chǎn)生的氯氣的量計算溶質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量，進而計算溶液質(zhì)量；
（2）根據(jù)電解方程式結合氯氣的量計算氫氧化鈉的量，根據(jù)公式c=

n

V

計算物質(zhì)的量濃度；
（3）根據(jù)電解質(zhì)復原的原則：少什么加什么，結合元素守恒確定加入物質(zhì)的質(zhì)量．

解答： 解：（1）用惰性電極進行電解飽和氯化鈉溶液，當陽極析出11.2L即0.5mol氣體（標準狀況）時，陽極上是氯離子失電子，電極反應為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，所以放電的氯離子是1mol，氯化鈉的物質(zhì)的量是1mol，質(zhì)量是58.5g，該溫度下的飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)=

36g

136g

×100%=

9

34

，所取飽和食鹽水的質(zhì)量=

58.5g 9

34

=221g，
答：電解時，所取飽和食鹽水的質(zhì)量是221g；
（2）由2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，當陽極析出11.2L即0.5mol氯氣（標準狀況）時，生成氫氧化鈉1mol，陰極析出H₂也是0.5mol，則溶液的總質(zhì)量變?yōu)?21g-0.5×71g-0.5×2g=184.5g，故體積V=

m

ρ

=

221g-0.5mol×71g/mol-0.5mol×2g/mol

1230g/L

=0.15L，
電解后溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度c=

1mol

0.15L

≈6.67mol/L，
答：電解后溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為6.67mol/L；
（3）要使溶液恢復到原狀態(tài)，需加入HCl氣體，根據(jù)氯元素守恒，加入HCl的物質(zhì)的量是1mol，質(zhì)量是36.5g，
答：要使溶液恢復到原狀態(tài)，需加入HCl氣體，其質(zhì)量是36.5g．

點評：本題涉及電解池的工作原理、質(zhì)量分數(shù)的計算以及電解質(zhì)復原的方法知識，屬于綜合知識的考查題，難度中等．