Question

13．電解飽和食鹽水是一項重要的化學工業(yè)，請完成下列計算：
1．當電解產(chǎn)生0.2mol NaOH時，能收集到標準狀況下的H₂2.24L．
2．已知室溫時飽和食鹽水的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為0.265，取200g飽和食鹽水進行電解，當NaCl反應(yīng)了一半時停止電解，（1）求寫出所得混合溶液中NaCl的質(zhì)量，（2）求出所得混合溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程，保留3位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學反應(yīng)方程式，將氫氧化鈉的量代入計算來求收集到標準狀況下的氫氣；
（2）所以取200g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為0.265飽和食鹽水進行電解，當NaCl反應(yīng)了一半時，NaCl的質(zhì)量=200g×0.265×0.5=26.5g，
先利用化學反應(yīng)方程式，將計算生成氫氧化鈉的質(zhì)量，氫氣和氯氣的質(zhì)量，注意總質(zhì)量應(yīng)為減去氫氣和氯氣的質(zhì)量．

解答 解：1．電解池的陽極上是氯離子失電子產(chǎn)生氯氣，陰極上是氫離子得電子生成氫氣，電解氯化鈉溶液的原理方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，產(chǎn)生0.2mol NaOH時，則生成0.1mol氫氣，所以能收集到標準狀況下的H₂2.24L；
故答案為：2.24；
2．電解氯化鈉溶液的原理方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
（1）所以取200g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為0.265飽和食鹽水進行電解，當NaCl反應(yīng)了一半時，NaCl的質(zhì)量=200g×0.265×0.5=26.5g，
答：所得混合溶液中NaCl的質(zhì)量為26.5g；
（2）消耗氯化鈉為$\frac{200g×0.265×0.5}{58.5g/mol}$=0.453mol，所以生成氫氧化鈉的質(zhì)量為0.453mol×40g/mol=18.12g，放出氫氣和氯氣共0.453×0.5×71+0.453×0.5×2=16.534g，則NaOH的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{18.12g}{200g-16.534g}$=0.099，
答：所得溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為0.099．

點評 本題考查學生電解氯化鈉溶液的基本工作原理知識，注意知識的積累是解題的關(guān)鍵，題目難度中等，注意電解過程中反應(yīng)產(chǎn)物判斷和計算．