Question

10．取500mL 4.84mol/L的食盐水（ρ=1.18g/mL），以石墨做电极电解，在标准状况下，阳极上放出5600mL气体．若电解前后溶液的体积变化忽略不计，求：
（1）电解后溶液的PH值约是多少？（2）电解后食盐的物质的量浓度是多大？

Answer 1

分析 （1）由题干可知，电解饱和食盐水，阴极氢离子得电子生成氢气，2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极氯离子失去电子生成氯气，电极反应为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，根据生成氯气的量与氢氧化钠的关系，计算出产生的氢氧根离子的浓度，再根据水的离子积计算产生的氢氧根离子的浓度，然后计算出溶液的pH；
（2）溶液中剩余的氯化钠的物质的量=氯化钠总物质的量-消耗的氯离子的物质的量，再计算电解后氯化钠的浓度．

解答 解：（1）石墨作电极电解饱和食盐水，阳极发生了反应：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，由2NaOH～Cl₂↑，阳极上放出5600mL气体，则n（OH^-）=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$×2=0.5mol，溶液中c（OH^-）=$\frac{0.5mol}{0.5L}$=1mol/L，则c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1}$mol/L=1×10^-14mol/L，pH=14，
答：电解后溶液的PH值约是14；
（2）根据（1）中计算，消耗的氯离子的物质的量为0.5mol，原溶液中氯化钠的物质的量=0.5L×4.84mol/L=2.42mol，故电解后溶液中氯化钠的物质的量=2.42-0.5=1.92mol，电解后c（NaCl）=$\frac{1.92mol}{0.5L}$=3.84mol/L，
答：电解后食盐的物质的量浓度是3.84mol/L．

点评 本题考查了电解池原理的应用，正确的书写两电解的方程式并根据给定的数据作定量计算，利用氯原子守恒的思想求电解后氯化钠的浓度，题目综合性强，难度一般，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力．