题目内容
目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，以制得Cl2和H2，并以获得的气体来生产盐酸。将电解后所得Cl2和H2以1∶a的体积比，按图示流程合成质量分数为36.5%的盐酸。
图2-3-4
(1)写出电解饱和食盐水的化学方程式________________________________________。
(2)已知工艺条件下食盐的溶解度为36.5 g，则该温度下饱和食盐水溶质的质量分数为__________。
(3)设每台电解槽平均每天消耗2.3×104 mol食盐，电解生成的氯气与氢气按体积比1∶1.15通入合成炉，不考虑各阶段的物料损耗，理论上可生产36.5%的盐酸__________t。
(4)氯气与氢气以1∶a(a＞1)通入合成炉，设该厂每天消耗食盐c t，不考虑各阶段的物料损耗，则每天生产36.5%的盐酸__________b t。b=__________t。
解析：(2)由于该温度下NaCl的溶解度为36.5 g，所以该温度下饱和NaCl的质量分数为
×100%=26.8%。
(3)由化学方程式2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑、H2+Cl2
2HCl可知，若使Cl2与H2按体积比为1∶1.15通入合成塔，则产生1.15 mol H2需电解2.3 mol NaCl的饱和溶液，完全反应后产生2 mol HCl。设生产36.5%的盐酸的质量为x，则：
2.3 NaCl — 2HCl
2.3 mol 2×36.5 g
2.3×104 mol x·36.5%
x=
(4) 若Cl2与氢气以1∶a(a＞1)通入合成炉，据(3)中的分析可得如下关系：
aNaCl — HCl
58.5a 36.5
c×106 g b×36.5%×106
解之，得
。
答案：(1)2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑
(2)26.8% (3)2.0 (4)
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