Question

工業(yè)上電解質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.4%的精制食鹽水a(chǎn) kg，電解后殘液的密度為ρ kg/L．將產(chǎn)生的H₂、Cl₂在一定條件下反應(yīng)制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的鹽酸b kg，已知H₂、C1₂的利用率均為c%．試計(jì)算（用含題中字母的代數(shù)式表示）：
（1）制得氯化氫

10b

mol．
（2）殘液中氯化鈉的質(zhì)量

（0.234a-

58.5b

c

）

 Kg．
（3）殘液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度

1000ρb

ac-36.5b

mol/L．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)m（溶質(zhì)）=m（溶液）ω（溶質(zhì)）計(jì)算溶液中HCl的質(zhì)量，再根據(jù)n=

m

M

計(jì)算HCl的物質(zhì)的量；
（2）根據(jù)生成的HCl計(jì)算參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量，根據(jù)利用率計(jì)算電解生成氯氣的物質(zhì)的量，利用氯原子守恒計(jì)算反應(yīng)的n（NaCl），再根據(jù)m=nM計(jì)算反應(yīng)的氯化鈉的質(zhì)量，根據(jù)m（溶質(zhì)）=m（溶液）ω（溶質(zhì)）計(jì)算原溶液中NaCl的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算殘液中氯化鈉的質(zhì)量；
（3）殘液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于反應(yīng)的氯化鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計(jì)算生成的H₂、C1₂的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算剩余溶液的質(zhì)量，根據(jù)V=

m

ρ

計(jì)算剩余溶液的體積，根據(jù)c=

n

V

計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度．

解答：解：（1）氯化氫溶于水得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的鹽酸bkg，故m（HCl）=bkg×36.5%，n（HCl）=

1000bg×36.5%

36.5

=10bmol，故答案為：10b；
（2）轉(zhuǎn)化為HCl的氯氣的物質(zhì)的量為10bmol×

1

2

=5bmol，故電解生成的氯氣為

5bmol

c%

=

500b

c

mol，利用氯原子守恒可知參加反應(yīng)的n（NaCl）=2n（Cl₂）=2×

500b

c

mol=

1000b

c

mol，故剩余的氯化鈉為akg×23.4%-

1000b

c

mol×58.5×10^-3kg/mol=（0.234a-

58.5b

c

）kg，故答案為：（0.234a-

58.5b

c

）；
（3）殘液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于反應(yīng)的氯化鈉的物質(zhì)的量為

1000b

c

mol，剩余溶液的質(zhì)量為akg-

500b

c

mol×（2×10^-3kg/mol+71×10^-3kg/mol）=（a-

36.5b

c

）kg，故剩余溶液的體積為

(a- 36.5b c )kg

ρkg/L

=

ac-36.5b

ρc

L，故氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為

1000b c mol

ac-36.5b ρc L

=

1000ρb

ac-36.5b

mol/L，故答案為：

1000ρb

ac-36.5b

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的有關(guān)計(jì)算，計(jì)算量較大且為字母型計(jì)算，難度較大，理清反應(yīng)過程是關(guān)鍵．