Question

氯堿廠電解飽和食鹽水制取燒堿，同時制鹽酸的工藝流程如下：根據題意完成下列填空：
（1）電解過程中發生反應的化學方程式是

 

．
（2）氫氣在電解池的

 

極逸出．氯氣加壓能得到液氯，這利用了氯氣

 

的物理性質．
（3）HCl合成反應中保持過量的氣體是

 

；從HCl合成塔的觀察口能觀察到的現象是

 

．
（4）利用HCl合成時放出的熱量來產生水蒸汽，用于NaOH溶液的蒸發，這樣做的優點是

 

．
（5）檢驗NaOH產品中是否含有NaCl的實驗方案是

 

．
（6）為測定含少量NaCl的NaOH產品的純度，某同學準確稱取產品4.000g，溶于水配成1000mL溶液，用0.1000mol/L的標準鹽酸滴定．實驗記錄的數據如下表：

實驗次數	待測液體積（mL）	標準鹽酸溶液體積（mL）
1	20.00	21.32
2	20.00	19.45
3	20.00	19.35

他測得的上述產品中NaOH的純度為

 

（用百分數表示），若樣品的理論純度為99.00%，則該同學本次實驗的相對誤差為

 

．

Answer 1

分析：（1）電解飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氫氣和氯氣；
（2）根據電解池的工作原理，分析兩個電極上放電的離子，并確定生成的物質；根據氯氣易液化；
（3）為增大氯氣的轉化率，過量的氣體是氫氣；氫氣在氯氣中燃燒產生蒼白色火焰；
（4）利用HCl合成時放出的熱量用來產生水蒸汽，用于NaOH溶液的蒸發，這樣做的優點是充分利用能量；
（5）根據氯離子的檢驗方法：加足量稀硝酸至呈酸性，然后滴加硝酸銀溶液，若產生白色沉淀，則含氯離子；
（6）先分析所耗鹽酸標準液的體積的有效性，然后求出所耗鹽酸標準液的體積平均值，然后根據關系式HCl～NaOH來解答．

解答：解：（1）電解飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氫氣和氯氣；發生的反應為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）電解飽和食鹽水時，陽極是氯離子失電子生成氯氣的過程，陰極是氫離子得電子生成氫氣的過程，在該極附近氫離子減少，氫氧根濃度增加，所以大量的氫氧化鈉在陰極出現；氯氣易液化，氯氣加壓能得到液氯，故答案為：陰；易液化；
（3）HCl合成反應中保持過量的氣體是氫氣，氫氣在氯氣中燃燒產生蒼白色火焰，故答案為：氫氣；蒼白色火焰；
（4）利用HCl合成時放出的熱量用來產生水蒸汽，用于NaOH溶液的蒸發，這樣做的優點是充分利用能量，故答案為：充分利用能量；
（5）氯離子的檢驗方法是：加足量稀硝酸至呈酸性，然后滴加硝酸銀溶液，若產生白色沉淀，則含有氯化鈉，故答案為：加足量稀硝酸至呈酸性，然后滴加硝酸銀溶液，若產生白色沉淀，則含有氯化鈉；
（6）所耗鹽酸標準液的體積分別為：21.32mL，19.45mL，19.35mL，第一組數據均無效，鹽酸標準液的平均體積為19.40mL；
         HCl～NaOH
   0.1mol/L×19.40mL                C（NaOH）×20mL
    C（NaOH）=0.097mol/L，
則1000mL的溶液中含有NaOH的質量為：0.097mol/L×1L×40g/mol=3.88g，算燒堿樣品的純度為

3.88g

4.000g

×100%=97.00%，該同學本次實驗的相對誤差為：-2.02%，
故答案為：97.00%；-2.02%；

點評：本題考查了電解池原理、離子檢驗、化學計算等知識點，難度不大，根據所學知識即可完成．