Question

1．食鹽是一種非常重要的調(diào)味料，在人們的日常生活中起著非常重要的作用．但是同學(xué)們是否也知識，氯化鈉在工業(yè)上也是一種非常重要的原料．電解氯化鈉溶液可制得氯氣、氫氧化鈉等重要的工業(yè)用品，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式如下所示：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．現(xiàn)取一定量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaCl溶液進(jìn)行電解．當(dāng)NaCl完全反應(yīng)時，生成H₂為0.4g．
（1）當(dāng)NaCl完全反應(yīng)后，如果不及時斷電，溶液濃度會不斷升高，這是因為水不斷電解，使溶劑質(zhì)量減少，濃度升高．
（2）參加反應(yīng)的氯化鈉溶液質(zhì)量？
（3）若要配制本次電解所需的食鹽，需食鹽和水各多少克？
（4）當(dāng)完全反應(yīng)后，如果立即斷電，此時所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（計算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)水不斷電解，使溶劑質(zhì)量減少，濃度升高解答；
（2）根據(jù)題干中有NaCl溶液電解的化學(xué)方程式，根據(jù)方程式由氫氣質(zhì)量可直接求出參加反應(yīng)的NaCl質(zhì)量；
（3）根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量=溶液質(zhì)量×溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解答；
（4）根據(jù)NaCl溶液電解的化學(xué)方程式，利用氫氣質(zhì)量可得到生成的氫氧化鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求出氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

解答 解：（1）當(dāng)NaCl完全反應(yīng)后，如果不及時斷電，溶液濃度會不斷升高，這是因為水不斷電解，使溶劑質(zhì)量減少，濃度升高；
（2）設(shè)參加反應(yīng)的NaCl的質(zhì)量為x，生成H₂的質(zhì)量為y
2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH
117              71   2     80
x               7.1g  0.4g   z
$\frac{117}{x}=\frac{2}{0.4g}$
x=23.4g
參加反應(yīng)的氯化鈉溶液質(zhì)量=$\frac{23.4g}{20%}$=117g
（3）若要配制本次電解所需的食鹽，需食鹽的質(zhì)量為23.4g，水的質(zhì)量=117g-23.4g=93.6g
（4）設(shè)生成的NaOH的質(zhì)量為y，生成氯氣的質(zhì)量為z
2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$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
所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{16g}{117g-14.2g-0.4g}$×100%=15.6%
答：（1）水不斷電解，使溶劑質(zhì)量減少，濃度升高；
（2）參加反應(yīng)的氯化鈉是11.7g；
（3）若要配制本次電解所需的食鹽，需食鹽23.4g，水93.6g．
（4）完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約是15.6%．

點評 此題是利用化學(xué)方程式的計算題，因為解題所需的方程式已經(jīng)給出，使難度降低了很多，另外要熟記溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的公式．