Question

13．在20℃时，氯化钠的溶解度为36g，取一定量该温度下的饱和氯化钠溶液用惰性电极进行电解．当阳极产生气体为11.2L（标准状况）时，氯化钠完全电解，所得溶液的密度为1.2g/mL．试计算：
（1）要使溶液恢复至原状态，需要加入36.5 g 的氯化氢气体（填物质名称）．
（2）电解时所取饱和氯化钠溶液的质量是221 g．
（3）电解后溶液的体积是153.75 mL．
（4）电解后溶液的物质的量浓度是6.50 mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）根据电解质复原的原则：少什么加什么，结合元素守恒确定加入物质的质量；
（2）根据溶解度计算质量分数，根据电解产生的氯气的量计算溶质氯化钠的质量，进而计算溶液质量；
（3）溶液的体积V=$\frac{m}{ρ}$；
（4）根据电解方程式结合氯气的量计算氢氧化钠的量，根据公式c=$\frac{n}{V}$计算物质的量浓度．

解答 解：（1）当阳极析出11.2L即0.5mol气体（标准状况）时，阳极上是氯离子失电子，电极反应为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，所以放电的氯离子是1mol，要使溶液恢复到原状态，需加入HCl气体，根据氯元素守恒，加入HCl的物质的量是1mol，质量是36.5g；
故答案为：36.5g；氯化氢气体；
（2）由氯原子守恒可知，氯化钠的物质的量是1mol，质量是58.5g，该温度下的饱和溶液的质量分数=$\frac{36g}{136g}$=$\frac{9}{34}$，所取饱和食盐水的质量=$\frac{58.5g}{\frac{9}{34}}$=221g，
故答案为：221；
（3）溶液的体积V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{221g}{1.2g/mL}$=153.75 mL；
故答案为：153.75；
（4）由2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，由以上分析可知，氯化钠为1mol，则生成NaOH为1mol，所以电解后溶液的浓度为c=$\frac{n}{V}$=$\frac{1mol}{0.15375L}$=6.50mol/L；
故答案为：6.50．

点评 本题涉及电解池的工作原理、质量分数的计算以及电解质复原的方法知识，属于综合知识的考查题，难度中等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力和计算能力．