Question

15．用惰性電極電解飽和NaCl溶液，請寫出：
（1）陽極電極反應式：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；總反應式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（2）要使電解后的溶液恢復到和原溶液一樣，則應加入一定量的HCl．
（3）已知298K時下述反應的有關數據：
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H₁=-110.5kJ/mol，
C（s）+O₂ （g）=CO₂（g），△H ₂=-393.5kJ/mol，
則C（s）+CO₂（g）═2CO（g）的△H為+172.5KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）用惰性電極電解飽和NaCl溶液，陽極發生2Cl^--2e^-=Cl₂↑、陰極發生反應2H⁺+2e^-=H₂↑，電解產物是氫氧化鈉、氯氣以及氫氣；
（2）電解質復原，出什么加什么；
（3）利用蓋斯定律計算，將（1）×2-（2），可得 C（s）+CO₂（g）═2CO（g），反應熱隨之相加減，可求得反應熱．

解答 解：（1）電解飽和食鹽水，在陽極上是氯離子失電子的氧化反應：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極上是氫離子得電子的還原反應：2H⁺+2e^-=H₂↑，總反應是：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2NaOH，即2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）電解飽和食鹽水的原理：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；電解質復原，出什么加什么，所以需要通入HCl，故答案為：HCl；
（3）已知：①C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H₁=-110.5kJ•mol^-1
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-393.5kJ/mol
利用蓋斯定律，將①×2-②，可得 C（s）+CO₂（g）═2CO（g），
則：△H=-110.5kJ•mol^-1×2+393.5kJ/mol=172.5 KJ/mol．
故答案為：+172.5KJ/mol．

點評 本題考查電解原理的應用以及電極反應式的書寫以及反應熱的計算知識，題目難度不大，注意蓋斯定律的運用．