Question

（8分）氯化鈉是一種重要的化工原料。電解氯化鈉溶液可制得氯氣、氫氧化鈉等物質，反應的化學方程式為2NaCl + 2H₂O  Cl₂↑+ H₂↑+ 2NaOH。現取一定質量的氯化鈉溶液進行電解，當氯化鈉恰好完全反應時，得到51.2 g溶液，生成氯氣的質量與時間的關系如圖所示。請計算：

(1)氯化鈉完全反應時，溶液中剩余水的質量。
(2)原氯化鈉溶液中溶質的質量分數。
(3)若把這些氯化鈉溶液稀釋成溶質的質量分數為0.9%的生理鹽水，需要加水的質量。

Answer 1

(共8分)解：(1)設消耗氯化鈉的質量為x，生成氫氧化鈉的質量為y，生成氫氣的質量為z
2NaCl + 2H₂O Cl₂↑+ H₂↑+ 2NaOH
2×58.5            71    2   2×40
x                7.1 g   z      y
得方程  (2×58.5)：71 =" x" ：7.1 g                   （1分）
71：(2×40) =" 7.1" g ：y                   （1分）
71：2 =" 7.1" g ：z                         （1分）
解得  x =" 11.7" g    y =" 8" g    z =" 0.2" g
∴剩余水的質量：51.2 g – 8 g =" 43.2" g            （1分）
(2)氯化鈉溶液質量為：51.2 g + 7.1 g + 0.2 g =" 58.5" g （1分）
氯化鈉溶液中溶質的質量分數為：
（1分）
(3)設稀釋后生理鹽水的質量為a
58.5 g×20% = a×0.9%

分析：據圖可看出，氯化鈉完全反應時可得到氯氣7.1g．
（1）反應結束后所得溶液內包含氫氧化鈉和水，根據氯氣的質量可求出氫氧化鈉的質量，再用反應結束后所得溶液的質量-氫氧化鈉的質量即為溶液中剩余水的質量．
（2）原氯化鈉溶液中溶質的質量分數=×100%，氯化鈉的質量可根據氯氣的質量算出，根據質量守恒定律，氯化鈉溶液的質量=氯氣的質量+氫氣的質量（可根據氯氣的質量算出）+反應結束后所得溶液的質量．
（3）根據稀釋前后溶液中溶質的質量不變列出等式．
解答：解：（1）設消耗氯化鈉的質量為x，生成氫氧化鈉的質量為y，生成氫氣的質量為z
2NaCl+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2NaOH
117              71    2     80
x              7.1g   z      y
=     = =
x=11.7g           z=0.2g         y=8g
剩余水的質量：51.2g-8g=43.2g
答：溶液中剩余水的質量為43.2g
（2）氯化鈉溶液質量為：51.2g+7.1g+0.2g=58.5g
氯化鈉溶液中溶質的質量分數為：×100%=20%
答：原氯化鈉溶液中溶質的質量分數為20%．
（3）設稀釋后生理鹽水的質量為a
58.5 g×20%=a×0.9%
a="1300" g
需要加水的質量為：1300 g-58.5 g="1241.5" g
答若把這些氯化鈉溶液稀釋成0.9%的生理鹽水，需要加水的質量為1241.5 g．
點評：稀釋溶液的過程只是加水的過程，稀釋前后溶液中溶質的質量不變，因此在做有關稀釋溶液的計算題時可根據稀釋前后溶液中溶質的質量不變列出等式．