Question

19．恒溫25℃，將兩鉑電極插入含一定量NaCl的飽和食鹽水中進行電解．通電一段時間后，陽極收集到2.5mol氣體，陰極收集到4.5mol氣體（均不考慮氣體的溶解或與溶液反應的損失），要使電解后溶液恢復到原狀態(tài)，應加入（　　）

• A． 4.5mol HCl
• B． 2.5mol H₂O
• C． 108.5g 33.6%的鹽酸
• D． 145g 50.3%的鹽酸

Answer 1

分析 若用石墨做電極電解飽和食鹽水，陽極上是氯離子失電子的氧化反應，隨后是氫氧根離子失電子的氧化反應，在陰極上是氫離子得電子的還原反應，根據(jù)電子守恒，以及電解質復原的方法：出什么加什么，出多少加多少來計算回答．

解答 解：若用石墨做電極電解飽和食鹽水，陽極上是氯離子失電子的氧化反應：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，隨后是氫氧根離子失電子的氧化反應4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，在陰極上是氫離子得電子的還原反應：2H⁺+2e^-=H₂↑，陰極收集到4.5mol氣體，即產生的氫氣是4.5mol，轉移電子是9mol，在陽極上收集到2.5mol氣體，所以生成氯氣是0.5mol，生成氧氣是2mol，所以電解實質是電解氯化氫和水，根據(jù)Cl元素守恒，電解掉的鹽酸是1mol，根據(jù)水的電解原理，2H₂O～O₂↑，產生2mol氧氣需要電解4mol水，要使電解后溶液恢復到原狀態(tài)，應加入1molHCl和4mol水，故AB錯誤；108.5g 33.6%的鹽酸中含有HCl是$\frac{108.5×33.6%g}{36.5g/mol}$≈1mol，含水的物質的量是$\frac{108.5（1-33.6%）g}{18g/mol}$≈4mol，符合要求，故C正確；145g 50.3%的鹽酸含有HCl的物質的量是$\frac{145g×50.3%}{36.5g/mol}$≈2mol，不符合題意，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查電解原理，難度中等，掌握離子放電順序以及電解質復原的方法：出什么加什么，出多少加多少來是解題的關鍵，注意基礎知識的積累掌握．