Question

某小型氯碱厂采用电解氯化钠溶液的方法生产氯气、氢气和氢氧化钠．该工厂平均每天生产质量分数为40.0%的氢氧化钠溶液20吨．回答下列问题：
（1）该工厂平均每天至少需要多少吨的氯化钠？
（2）理论上，该工厂平均每天生产标准状况下的氯气的体积为多少升？
（3）已知质量分数为40%的氢氧化钠溶液密度为1.4g/cm³，求该溶液物质的量浓度？

Answer 1

分析：（1）根据m（溶质）=m（溶液）×ω计算氢氧化钠的质量，再根据2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑计算需要氯化钠的质量；
（2）根据2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑计算生成氯气的物质的量，再根据V=nV_m计算；
（3）根据c=

1000ρω

M

计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度．

解答：解：（1）设该工厂每天至少需要氯化钠的质量为x，则：
2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
117               80         
 x               40%×20t    
故117：80=x：40%×20t 解得x=11.7t，
答：该工厂平均每天至少需要11.7吨的氯化钠；
（2）设该工厂每天可生产氯气的质量为y，则：

2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
                80        71  
               40%×20t    y
故80：71=40%×20t：y 解得=7.1t，
氯气的物质的量为

7.1×106g

71g/mol

=10⁵mol，
则该工厂平均每天生产标准状况下的氯气的体积为10⁵mol×22.4L/mol=2.24×10⁶L，
答：该工厂平均每天生产标准状况下的氯气的体积为2.24×10⁶L；
（3）质量分数为40%的氢氧化钠溶液密度为1.4g/cm³，该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为

1000×1.4×40%

40

mol/L=14mol/L，
答：该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为14mol/L．

点评：本题考查根据方程式的计算、常用化学计量的有关计算，难度中等，注意基础知识的理解掌握，注意理解物质的量浓度与质量分数的换算关系．