Question

在20℃時食鹽的溶解度為36g，取一定量該溫度下的飽和溶液用惰性電極進行電解，當陽極析出11.2L氣體（標準狀況）時，食鹽恰好完全電解，所得溶液密度為1.20g?mL^-1；試計算：
（1）電解時，所取飽和食鹽水的質量？
（2）電解后溶液中NaOH的物質的量濃度為多少？
（3）要使溶液恢復到原狀態(tài)，需加入何種物質，其質量是多少克？

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）根據(jù)溶解度計算質量分數(shù)，根據(jù)電解產生的氯氣的量計算溶質氯化鈉的質量，進而計算溶液質量；
（2）根據(jù)電解方程式結合氯氣的量計算氫氧化鈉的量，根據(jù)公式c=

n

V

計算物質的量濃度；
（3）根據(jù)電解質復原的原則：出什么加什么，結合元素守恒確定加入物質的質量．

解答： 解：（1）用惰性電極進行電解飽和氯化鈉溶液，當陽極析出11.2L即0.5mol氣體（標準狀況）時，陽極上是氯離子失電子，電極反應為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，所以放電的氯離子是1mol，氯化鈉的物質的量是1mol，質量是58.5g，該溫度下的飽和溶液的質量分數(shù)=

36g

136g

×100%=

9

34

，所取飽和食鹽水的質量=

58.5g

9 34

=221g，
答：電解時，所取飽和食鹽水的質量是221g；
（2）2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，當陽極析出11.2L即0.5mol氯氣（標準狀況）時，生成氫氧化鈉1mol，溶液的體積V=

m

ρ

=

221g

1200g/L

=0.184L，
電解后溶液中NaOH的物質的量濃度c=

1mol

0.184L

≈5.4mol/L，答：電解后溶液中NaOH的物質的量濃度為5.4mol/L；
（3）要使溶液恢復到原狀態(tài)，需加入HCl氣體，根據(jù)氯元素守恒，加入HCl的物質的量是1mol，質量是36.5g，
答：要使溶液恢復到原狀態(tài)，需加入何種物質，其質量是36.5g．

點評：本題涉及電解池的工作原理、質量分數(shù)的計算以及電解質復原的方法知識，屬于綜合知識的考查題，難度中等．