Question

19．恒溫25℃，將兩鉑電極插入含一定量NaCl的飽和食鹽水中進(jìn)行電解．通電一段時(shí)間后，陽(yáng)極收集到2.5mol氣體，陰極收集到4.5mol氣體（均不考慮氣體的溶解或與溶液反應(yīng)的損失），要使電解后溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，應(yīng)加入（　　）

• A． 4.5mol HCl
• B． 2.5mol H₂O
• C． 108.5g 33.6%的鹽酸
• D． 145g 50.3%的鹽酸

Answer 1

分析 若用石墨做電極電解飽和食鹽水，陽(yáng)極上是氯離子失電子的氧化反應(yīng)，隨后是氫氧根離子失電子的氧化反應(yīng)，在陰極上是氫離子得電子的還原反應(yīng)，根據(jù)電子守恒，以及電解質(zhì)復(fù)原的方法：出什么加什么，出多少加多少來(lái)計(jì)算回答．

解答 解：若用石墨做電極電解飽和食鹽水，陽(yáng)極上是氯離子失電子的氧化反應(yīng)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，隨后是氫氧根離子失電子的氧化反應(yīng)4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，在陰極上是氫離子得電子的還原反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑，陰極收集到4.5mol氣體，即產(chǎn)生的氫氣是4.5mol，轉(zhuǎn)移電子是9mol，在陽(yáng)極上收集到2.5mol氣體，所以生成氯氣是0.5mol，生成氧氣是2mol，所以電解實(shí)質(zhì)是電解氯化氫和水，根據(jù)Cl元素守恒，電解掉的鹽酸是1mol，根據(jù)水的電解原理，2H₂O～O₂↑，產(chǎn)生2mol氧氣需要電解4mol水，要使電解后溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，應(yīng)加入1molHCl和4mol水，故AB錯(cuò)誤；108.5g 33.6%的鹽酸中含有HCl是$\frac{108.5×33.6%g}{36.5g/mol}$≈1mol，含水的物質(zhì)的量是$\frac{108.5（1-33.6%）g}{18g/mol}$≈4mol，符合要求，故C正確；145g 50.3%的鹽酸含有HCl的物質(zhì)的量是$\frac{145g×50.3%}{36.5g/mol}$≈2mol，不符合題意，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理，難度中等，掌握離子放電順序以及電解質(zhì)復(fù)原的方法：出什么加什么，出多少加多少來(lái)是解題的關(guān)鍵，注意基礎(chǔ)知識(shí)的積累掌握．