Question

1．食盐是一种非常重要的调味料，在人们的日常生活中起着非常重要的作用．但是同学们是否也知识，氯化钠在工业上也是一种非常重要的原料．电解氯化钠溶液可制得氯气、氢氧化钠等重要的工业用品，发生的化学反应方程式如下所示：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．现取一定量的溶质质量分数为20%的NaCl溶液进行电解．当NaCl完全反应时，生成H₂为0.4g．
（1）当NaCl完全反应后，如果不及时断电，溶液浓度会不断升高，这是因为水不断电解，使溶剂质量减少，浓度升高．
（2）参加反应的氯化钠溶液质量？
（3）若要配制本次电解所需的食盐，需食盐和水各多少克？
（4）当完全反应后，如果立即断电，此时所得溶液中溶质的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据水不断电解，使溶剂质量减少，浓度升高解答；
（2）根据题干中有NaCl溶液电解的化学方程式，根据方程式由氢气质量可直接求出参加反应的NaCl质量；
（3）根据溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数解答；
（4）根据NaCl溶液电解的化学方程式，利用氢气质量可得到生成的氢氧化钠的质量，进而求出氢氧化钠的质量分数；

解答 解：（1）当NaCl完全反应后，如果不及时断电，溶液浓度会不断升高，这是因为水不断电解，使溶剂质量减少，浓度升高；
（2）设参加反应的NaCl的质量为x，生成H₂的质量为y
2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH
117              71   2     80
x               7.1g  0.4g   z
$\frac{117}{x}=\frac{2}{0.4g}$
x=23.4g
参加反应的氯化钠溶液质量=$\frac{23.4g}{20%}$=117g
（3）若要配制本次电解所需的食盐，需食盐的质量为23.4g，水的质量=117g-23.4g=93.6g
（4）设生成的NaOH的质量为y，生成氯气的质量为z
2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH
                71    2       80          
                 z    0.4g     y
$\frac{71}{z}=\frac{2}{0.2g}=\frac{80}{y}$
z=14.2g
y=16g
所得溶液中溶质的质量分数是：$\frac{16g}{117g-14.2g-0.4g}$×100%=15.6%
答：（1）水不断电解，使溶剂质量减少，浓度升高；
（2）参加反应的氯化钠是11.7g；
（3）若要配制本次电解所需的食盐，需食盐23.4g，水93.6g．
（4）完全反应后所得溶液中溶质的质量分数约是15.6%．

点评 此题是利用化学方程式的计算题，因为解题所需的方程式已经给出，使难度降低了很多，另外要熟记溶质质量分数的公式．