Question

8．電解飽和食鹽水是一項重要的化學(xué)工業(yè)，其反應(yīng)原理為：2NaCl+2H₂O$\stackrel{通電}{→}$2NaOH+H₂↑+C1₂↑
完成下列計算：
（1）當(dāng)電解產(chǎn)生0.2mol NaOH時，能收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H₂2.24 L．
（2）電解生成的氯氣和氫氣可以化合生成氯化氫．某工廠每天電解585t食鹽，若生成的氯氣80%用于生產(chǎn)鹽酸，每天最多可生產(chǎn)36.5%的鹽酸800t．
（3）已知室溫時飽和食鹽水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.265，取200g飽和食鹽水進(jìn)行電解，當(dāng)NaCl反應(yīng)了一半時停止電解，分別求出所得混合溶液中NaCl和NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計算過程，保留3位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式，將氫氧化鈉的量代入計算來求收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣；
（2）先利用化學(xué)反應(yīng)方程式，將食鹽的質(zhì)量代入計算氯氣的質(zhì)量，再進(jìn)一步計算生成鹽酸的質(zhì)量；
（3）先利用化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)狀況下的H₂2.24L；
故答案為：2.24L；
（2）電解氯化鈉溶液的原理方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，電解585t食鹽，則生成氯氣物質(zhì)的量為$\frac{585×10{\;}^{6}}{58.5}$×$\frac{1}{2}$=5×10⁶mol，
氯氣80%用于生產(chǎn)鹽酸，可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的鹽酸為$\frac{5×10{\;}^{6}mol×80%×2×36.5g/mol}{36.5%}$=800t，
故答案為：800；
（3）電解氯化鈉溶液的原理方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，所以取200g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.265飽和食鹽水進(jìn)行電解，當(dāng)NaCl反應(yīng)了一半時，則消耗氯化鈉為$\frac{200×0.265×0.5}{58.5}$=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?jǐn)?shù)為$\frac{18.12}{200-16.534}$=0.099，NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{200×0.265×0.5}{200-16.534}$=0.144，
答：所得溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.099，NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.144．

點評 本題考查學(xué)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，難度不大，注意（3）總質(zhì)量應(yīng)為減去氫氣和氯氣的質(zhì)量．