以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一.(1)电解

2025-03-10 20:50:21
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回答1:

(1)电解饱和食盐水阳极氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O
 电解 
 
H2↑+Cl2↑+2NaOH,
故答案为:2NaCl+2H2O
 电解 
 
H2↑+Cl2↑+2NaOH;
(2)①电解饱和食盐水的反应为阳极2Cl--2e-=Cl2↑,阴极电极反应为2H++2e-=H2↑,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L物质的量为0.1mol,若氢气全部是电解氯化钠生成,依据化学方程式计算得到生成NaOH物质的量为0.2mol,c(OH-)=0.2mol/L,
故答案为:0.2;
②a、若实际测得反应后溶液的pH=13.00,c(OH-)=0.1mol/L,氢氧化钠物质的量为0.1mol,依据电解食盐水的化学方程式得到生成氢气0.05mol,所以判断可能0.05mol氢气是电解水得到,反应的化学方程式为2H2O
 电解 
 
2H2↑+O2↑,则电解的水的物质的量为0.05mol,其质量为0.9g,电解NaCl生成的氯气和氢气的质量为0.05mol×(2g/mol+71g/mol)=3.65g,则电解过程中溶液减小的质量是3.65g+0.9g=4.55g;
故答案为:4.55g;
b、电解生成的氯气与氢氧化钠反应,使氢氧根离子浓度减小,即Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
已知氢气的物质的量是0.1mol,NaOH的物质的量是0.1mol,
2NaCl+2H2O
 电解 
 
H2↑+Cl2↑+2NaOH,则由电解NaCl产生的H2和Cl2都是0.05mol,
m(O2)=4.23g-0.1mol×2g/mol-0.05mol×71g/mol=0.48g,
则n(O2)=0.015mol,
所以3种气体的物质的量之比等于n(H2):n(Cl2):n(O2)=0.1:0.05:0.015=20:10:3;
故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;n(H2):n(Cl2):n(O2)=20:10:3.