Question

15．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，请写出：
（1）阳极电极反应式：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；总反应式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（2）要使电解后的溶液恢复到和原溶液一样，则应加入一定量的HCl．
（3）已知298K时下述反应的有关数据：
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H₁=-110.5kJ/mol，
C（s）+O₂ （g）=CO₂（g），△H ₂=-393.5kJ/mol，
则C（s）+CO₂（g）═2CO（g）的△H为+172.5KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）用惰性电极电解饱和NaCl溶液，阳极发生2Cl^--2e^-=Cl₂↑、阴极发生反应2H⁺+2e^-=H₂↑，电解产物是氢氧化钠、氯气以及氢气；
（2）电解质复原，出什么加什么；
（3）利用盖斯定律计算，将（1）×2-（2），可得 C（s）+CO₂（g）═2CO（g），反应热随之相加减，可求得反应热．

解答 解：（1）电解饱和食盐水，在阳极上是氯离子失电子的氧化反应：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极上是氢离子得电子的还原反应：2H⁺+2e^-=H₂↑，总反应是：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，即2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）电解饱和食盐水的原理：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；电解质复原，出什么加什么，所以需要通入HCl，故答案为：HCl；
（3）已知：①C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H₁=-110.5kJ•mol^-1
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-393.5kJ/mol
利用盖斯定律，将①×2-②，可得 C（s）+CO₂（g）═2CO（g），
则：△H=-110.5kJ•mol^-1×2+393.5kJ/mol=172.5 KJ/mol．
故答案为：+172.5KJ/mol．

点评 本题考查电解原理的应用以及电极反应式的书写以及反应热的计算知识，题目难度不大，注意盖斯定律的运用．