Question

13．电解饱和食盐水是一项重要的化学工业，请完成下列计算：
1．当电解产生0.2mol NaOH时，能收集到标准状况下的H₂2.24L．
2．已知室温时饱和食盐水的溶质质量分数为0.265，取200g饱和食盐水进行电解，当NaCl反应了一半时停止电解，（1）求写出所得混合溶液中NaCl的质量，（2）求出所得混合溶液中NaOH的质量分数．（写出计算过程，保留3位小数）

Answer 1

分析 （1）根据化学反应方程式，将氢氧化钠的量代入计算来求收集到标准状况下的氢气；
（2）所以取200g溶质质量分数为0.265饱和食盐水进行电解，当NaCl反应了一半时，NaCl的质量=200g×0.265×0.5=26.5g，
先利用化学反应方程式，将计算生成氢氧化钠的质量，氢气和氯气的质量，注意总质量应为减去氢气和氯气的质量．

解答 解：1．电解池的阳极上是氯离子失电子产生氯气，阴极上是氢离子得电子生成氢气，电解氯化钠溶液的原理方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，产生0.2mol NaOH时，则生成0.1mol氢气，所以能收集到标准状况下的H₂2.24L；
故答案为：2.24；
2．电解氯化钠溶液的原理方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，
（1）所以取200g溶质质量分数为0.265饱和食盐水进行电解，当NaCl反应了一半时，NaCl的质量=200g×0.265×0.5=26.5g，
答：所得混合溶液中NaCl的质量为26.5g；
（2）消耗氯化钠为$\frac{200g×0.265×0.5}{58.5g/mol}$=0.453mol，所以生成氢氧化钠的质量为0.453mol×40g/mol=18.12g，放出氢气和氯气共0.453×0.5×71+0.453×0.5×2=16.534g，则NaOH的质量分数为$\frac{18.12g}{200g-16.534g}$=0.099，
答：所得溶液中NaOH的质量分数为0.099．

点评 本题考查学生电解氯化钠溶液的基本工作原理知识，注意知识的积累是解题的关键，题目难度中等，注意电解过程中反应产物判断和计算．