Question

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）时，食盐完全电解，所得溶液密度为1.23g/mL．试计算：
（1）电解时，所取饱和食盐水的质量；
（2）电解后溶液中NaOH的物质的量浓度；
（3）要使溶液恢复原状态，需要加入多少克什么物质？（该题计算结果要求保留3位有效数字）

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）根据溶解度计算质量分数，根据电解产生的氯气的量计算溶质氯化钠的质量，进而计算溶液质量；
（2）根据电解方程式结合氯气的量计算氢氧化钠的量，根据公式c=

n

V

计算物质的量浓度；
（3）根据电解质复原的原则：少什么加什么，结合元素守恒确定加入物质的质量．

解答： 解：（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．

点评：本题涉及电解池的工作原理、质量分数的计算以及电解质复原的方法知识，属于综合知识的考查题，难度中等．