Question

工業上電解質量分數為23.4%的精制食鹽水a kg，電解后殘液的密度為ρ kg/L．將產生的H₂、Cl₂在一定條件下反應制成質量分數為36.5%的鹽酸b kg，已知H₂、C1₂的利用率均為c%．試計算（用含題中字母的代數式表示）：
（1）制得氯化氫______mol．
（2）殘液中氯化鈉的質量______ Kg．
（3）殘液中氫氧化鈉的物質的量濃度______mol/L．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據m（溶質）=m（溶液）ω（溶質）計算溶液中HCl的質量，再根據n=計算HCl的物質的量；
（2）根據生成的HCl計算參加反應的氯氣的物質的量，根據利用率計算電解生成氯氣的物質的量，利用氯原子守恒計算反應的n（NaCl），再根據m=nM計算反應的氯化鈉的質量，根據m（溶質）=m（溶液）ω（溶質）計算原溶液中NaCl的質量，進而計算殘液中氯化鈉的質量；
（3）殘液中氫氧化鈉的物質的量等于反應的氯化鈉的物質的量，根據m=nM計算生成的H₂、C1₂的質量，進而計算剩余溶液的質量，根據V=計算剩余溶液的體積，根據c=計算氫氧化鈉的物質的量濃度．
解答：解：（1）氯化氫溶于水得質量分數為36.5%的鹽酸bkg，故m（HCl）=bkg×36.5%，n（HCl）==10bmol，故答案為：10b；
（2）轉化為HCl的氯氣的物質的量為10bmol×=5bmol，故電解生成的氯氣為=mol，利用氯原子守恒可知參加反應的n（NaCl）=2n（Cl₂）=2×mol=mol，故剩余的氯化鈉為akg×23.4%-mol×58.5×10^-3kg/mol=（0.234a-）kg，故答案為：（0.234a-）；
（3）殘液中氫氧化鈉的物質的量等于反應的氯化鈉的物質的量為mol，剩余溶液的質量為akg-mol×（2×10^-3kg/mol+71×10^-3kg/mol）=（a-）kg，故剩余溶液的體積為=L，故氫氧化鈉的物質的量濃度為=mol/L，故答案為：．
點評：本題考查物質的量濃度、質量分數的有關計算，計算量較大且為字母型計算，難度較大，理清反應過程是關鍵．