Question

在25℃时，将两个铂电极插入一定量饱和Na₂SO₄溶液中进行电解，通电一段时间后，在阴极上逸出a mol气体，同时有W g Na₂SO₄·10H₂O晶体析出．若温度不变，此时剩余溶液的溶质的质量分数为

1. A.
   W/(W+18a)
2. B.
   7lW/[161(W+18a)]
3. C.
   W/(W+36a)
4. D.
   71/[161(W+36a)]

Answer 1

B
【解析】电解时的阴极：4H⁺+4e^-＝2H₂↑，阳极：4OH^--4e^-＝2H₂O+O₂↑．总反应式为2H₂O＝2H₂↑+O₂↑，阴极生成H₂ a mol，所以水消耗a mol，消耗的水和析出的晶体构成饱和溶液，列出式子可求得，其中m(溶质)＝W×(142/322)，m(溶液)＝W+18a．
【拓展延伸】该题如果仅分析阴极的变化，阴极：2H⁺+2e^-＝H₂↑，会粗心地认为产生a mol H₂是由2 mol H⁺引起的，而2 mol H⁺是由2mol水提供的，则会误选C．
该题有一变式：在25℃时，将两个铜电极插入一定量饱和Na₂SO₄溶液中进行电解，通电一段时间后，在阴极上逸出a mol气体，同时有w g Na₂SO₄·10H₂O晶体析出．若温度不变，此时剩余溶液的溶质的质量分数为
[]
A．W/(W+18a)
B．71W/[161(W+18a)]
C．W/(W+36a)
D．71/[161(W+36a)]
该题中的电极是铜电极，不再是惰性电极．
阴极：2H⁺+2e^-＝H₂↑产生a mol H₂就是由2mol H⁺引起的，而2mol H⁺就是由2mol水提供的，所以变式的答案为C．