Question

2．制取漂白粉的氯氣通過電解飽和食鹽水得到．
（1）現(xiàn)需制取漂白粉2.54噸，理論上需要標準狀態(tài)下氯氣的體積為多少？需要消耗NaCl的質(zhì)量是多少？（寫出計算過程）
（2）某研究性學習小組用如圖電解裝置電解500g飽和食鹽水一段時間．電解過程中發(fā)現(xiàn)只有氫氣排出，研究電解后溶液發(fā)現(xiàn)溶液有強漂白性，則漂白物質(zhì)可能為NaClO．此時電路中共通過4mol電子，計算本次實驗所得溶液中該漂白性物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)56%．

Answer 1

分析 （1）漂白粉的為次氯酸鈣和氯化鈣的混合物，2.54噸的次氯酸鈣和氯化鈣的物質(zhì)的量為：$\frac{2.54×1{0}^{6}g}{254g/mol}$=10⁴mol，結(jié)合方程式計算即可；
（2）電解飽和食鹽水陽極氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，陰極氫離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，氯氣溶于氫氧化鈉生成次氯酸鈉，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）設(shè)需要氯氣的物質(zhì)的量為xmol，
漂白粉的制取原理為：2Cl₂+2Ca（OH）₂═Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O，
                    2mol                143g+111g 
                    xmol                 2.54×10⁶g
解x=2×10⁴mol，故需要標況下體積為：22.4L/mol×2×10⁴mol=4.48×10⁵L；
設(shè)需要氯化鈉的質(zhì)量為yg，
2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑
2×58.5g             1mol
yg                   2×10⁴mol
解y=2.34×10⁶g，答：理論上需要標準狀態(tài)下氯氣的體積為4.48×10⁵L；需要消耗NaCl的質(zhì)量是2.34×10⁶g；
（2）電解飽和食鹽水陽極氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，陰極氫離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，反應的化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，其中氯氣溶于氫氧化鈉生成的次氯酸鈉具有漂白性，化學反應方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，即每轉(zhuǎn)移2mol電子生成1mol氯氣，每有1mol氯氣被吸收，則生成次氯酸鈉為1mol，那么NaClO的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{74.5}{133}$×100%=56%，故答案為：NaClO；56%．

點評 本題主要考查的是電解食鹽水的原理、涉及化學反應方程式的有關(guān)物質(zhì)的量和質(zhì)量的計算，難度不大．