Question

13．在20℃時，氯化鈉的溶解度為36g，取一定量該溫度下的飽和氯化鈉溶液用惰性電極進行電解．當陽極產(chǎn)生氣體為11.2L（標準狀況）時，氯化鈉完全電解，所得溶液的密度為1.2g/mL．試計算：
（1）要使溶液恢復至原狀態(tài)，需要加入36.5 g 的氯化氫氣體（填物質(zhì)名稱）．
（2）電解時所取飽和氯化鈉溶液的質(zhì)量是221 g．
（3）電解后溶液的體積是153.75 mL．
（4）電解后溶液的物質(zhì)的量濃度是6.50 mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電解質(zhì)復原的原則：少什么加什么，結(jié)合元素守恒確定加入物質(zhì)的質(zhì)量；
（2）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；
（3）溶液的體積V=$\frac{m}{ρ}$；
（4）根據(jù)電解方程式結(jié)合氯氣的量計算氫氧化鈉的量，根據(jù)公式c=$\frac{n}{V}$計算物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）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，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；
故答案為：36.5g；氯化氫氣體；
（2）由氯原子守恒可知，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)=$\frac{36g}{136g}$=$\frac{9}{34}$，所取飽和食鹽水的質(zhì)量=$\frac{58.5g}{\frac{9}{34}}$=221g，
故答案為：221；
（3）溶液的體積V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{221g}{1.2g/mL}$=153.75 mL；
故答案為：153.75；
（4）由2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，由以上分析可知，氯化鈉為1mol，則生成NaOH為1mol，所以電解后溶液的濃度為c=$\frac{n}{V}$=$\frac{1mol}{0.15375L}$=6.50mol/L；
故答案為：6.50．

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，側(cè)重于考查學生對基礎(chǔ)知識的綜合應用能力和計算能力．