Question

10．某同學(xué)用自制電解器電解水，為了加快電解速率，可在水中加少許硫酸鈉增強(qiáng)其導(dǎo)電性，當(dāng)他在93.6g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硫酸鈉溶液中通電一段時(shí)間后，正極上產(chǎn)生3.2g氧氣，計(jì)算：
（1）負(fù)極上產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量；
（2）通電后溶液中硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）該同學(xué)認(rèn)為電解速率較慢，又繼續(xù)向通電后的溶液中加入硫酸鈉，若要使溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?0%，則需要加入硫酸鈉固體的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 根據(jù)電解水生成氫氣和氧氣，結(jié)合氧氣的質(zhì)量可以計(jì)算生成氫氣的質(zhì)量、反應(yīng)的水的質(zhì)量，以及溶液稀釋前后，溶質(zhì)質(zhì)量不變等知識(shí)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為x，反應(yīng)的水的質(zhì)量為y，
 2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
  36       4    32
  y        x   3.2g
$\frac{36}{y}$=$\frac{4}{x}$=$\frac{32}{3.2g}$
x=0.4g
y=3.6g
所以生成氫氣的質(zhì)量是0.4g；
（2）電解后溶質(zhì)硫酸鈉的質(zhì)量為：93.6g×5%=4.68g，
溶液的質(zhì)量為：93.6g-3.6g=90g，
電解后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{4.68g}{90g}$×100%=5.2%；
（3）設(shè)需要加入硫酸鈉的質(zhì)量為y
y+4.68g=（y+90g）×10%
y=4.8g
故答案為：（1）生成氫氣的質(zhì)量是0.4g；
（2）電解后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.2%；
（3）需要加入硫酸鈉的質(zhì)量為4.8g．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．