Question

稱取4.99g膽礬晶體（CuSO₄.5H₂O）溶于水制成100g溶液，并將所得溶液用惰性電極進(jìn)行電解．電解一段時(shí)間后，測得陰極增重0.254g．問此時(shí)：
（1）陽極上一共產(chǎn)生了多少體積氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）？
（2）留下的電解質(zhì)溶液中，硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）陰極增重既是Cu質(zhì)量，計(jì)算銅物質(zhì)的量和加入硫酸銅晶體所含銅離子物質(zhì)的量比較判斷電解過程中，硫酸銅過量，依據(jù)電極反應(yīng)過程中電子守恒計(jì)算陽極生成的氣體物質(zhì)的量，得到氣體體積；
（2）計(jì)算電解的硫酸銅溶液生成銅和放出氧氣質(zhì)量得到剩余溶液質(zhì)量，結(jié)合電解過程計(jì)算剩余硫酸銅質(zhì)量，依據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

溶質(zhì)質(zhì)量

溶液質(zhì)量

×100%計(jì)算得到．

解答： 解：（1）陰極增重既是Cu質(zhì)量，物質(zhì)的量=

0.254g

63.5g/mol

=0.004mol，4.99g膽礬晶體（CuSO₄.5H₂O）物質(zhì)的量=

4.99g

249.5g/mol

=0.02mol．所以硫酸銅剩余，陽極只能產(chǎn)生O₂，依據(jù)電子守恒，生成氧氣與Cu等電子量=0.008mol，故氧氣為

0.008mol

4

=0.002mol標(biāo)準(zhǔn)狀況陽極氣體體積=0.002mol×22.4L/mol=0.0448L=44.8ml，
答：陽極上一共產(chǎn)生了氣體體積為44.8mL；
（2）硫酸銅剩余0.016mol，質(zhì)量=0.016mol×159.5g/mol=2.552克，溶液為100g-0.254g-0.064g=99.62g，計(jì)算可得質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

2.552g

99.62g

×100%=2.6%，
答：留下的電解質(zhì)溶液中，硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是2.6%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理的分析應(yīng)用，電極反應(yīng)和電子守恒的計(jì)算分析，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．