20℃时食盐的溶解度为36g.取一定量20℃的饱和食盐水用惰性电极进行电解,当阳极析出气体11.2L(标准状况

2025-04-15 17:01:20
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(1)用惰性电极进行电解饱和氯化钠溶液,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,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=

36g
136g
×100%=
9
34
,所取饱和食盐水的质量=
58.5g
9
34
=221g,
答:电解时,所取饱和食盐水的质量是221g;
(2)由2NaCl+2H2O
 通电 
 
2NaOH+Cl2↑+H2↑,当阳极析出11.2L即0.5mol氯气(标准状况)时,生成氢氧化钠1mol,阴极析出H2也是0.5mol,则溶液的总质量变为221g-0.5×71g-0.5×2g=184.5g,故体积V=
m
ρ
=
221g?0.5mol×71g/mol?0.5mol×2g/mol
1230g/L
=0.15L,
电解后溶液中NaOH的物质的量浓度c=
1mol
0.15L
≈6.67mol/L,
答:电解后溶液中NaOH的物质的量浓度为6.67mol/L;
(3)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,
答:要使溶液恢复到原状态,需加入HCl气体,其质量是36.5g.