Question

10．某同学用自制电解器电解水，为了加快电解速率，可在水中加少许硫酸钠增强其导电性，当他在93.6g质量分数为5%的硫酸钠溶液中通电一段时间后，正极上产生3.2g氧气，计算：
（1）负极上产生氢气的质量；
（2）通电后溶液中硫酸钠的质量分数；
（3）该同学认为电解速率较慢，又继续向通电后的溶液中加入硫酸钠，若要使溶液中溶质的质量分数变为10%，则需要加入硫酸钠固体的质量是多少？

Answer 1

分析 根据电解水生成氢气和氧气，结合氧气的质量可以计算生成氢气的质量、反应的水的质量，以及溶液稀释前后，溶质质量不变等知识进行分析．

解答 解：（1）设生成氢气的质量为x，反应的水的质量为y，
 2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$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
所以生成氢气的质量是0.4g；
（2）电解后溶质硫酸钠的质量为：93.6g×5%=4.68g，
溶液的质量为：93.6g-3.6g=90g，
电解后溶液的溶质质量分数为：$\frac{4.68g}{90g}$×100%=5.2%；
（3）设需要加入硫酸钠的质量为y
y+4.68g=（y+90g）×10%
y=4.8g
故答案为：（1）生成氢气的质量是0.4g；
（2）电解后溶液的溶质质量分数为5.2%；
（3）需要加入硫酸钠的质量为4.8g．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．