Question

在25℃时，将2个铜电极插入到一定量的Na₂SO₄饱和溶液中，通直流电电解并不断搅拌，当阴极上收集到a mol气体时，溶液中析出了b mol结晶水合物Na₂SO₄?10H₂O，另有一定量蓝色沉淀产生．若保持温度不变，则所剩溶液中溶质的质量分数是（　　）

• A、

  b

  b+18a

• B、

  b

  b+36a

• C、

  71b

  161b+18a

• D、

  71b

  161b+9a

Answer 1

考点：溶液中溶质的质量分数及相关计算

专题：物质的量浓度和溶解度专题

分析：电解饱和硫酸钠溶液时，阳极上Cu放电，阴极上氢离子放电生成氢气，发生反应：Cu+2H₂O

通电  .

Cu（OH）₂+H₂↑，电解水后，溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体，剩余的电解质溶液仍是饱和溶液，析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液，根据质量分数公式计算即可．

解答： 解：电解饱和硫酸钠溶液时，阳极上Cu放电，阴极上氢离子放电生成氢气，发生反应Cu+2H₂O

通电  .

Cu（OH）₂+H₂↑，电解水后，溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体，剩余的电解质溶液仍是饱和溶液，析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液，
bmol Na₂SO₄?10H₂O的质量=b mol×332g/mol=322b g，含有Na₂SO₄的质量=322b g×

142

322

=142b g，
设电解水的质量为x：
Cu+2H₂O

通电  .

Cu（OH）₂+H₂↑
   36g             1mol
   x               amol 
x=

36g×a mol

1mol

=36ag
所以饱和溶液的质量分数=

142b g

36a g+322b g

=

71b

18a+161b

，
故选C．

点评：本题以电解原理为载体考查了质量分数的计算，难度中等，明确电解后析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的是饱和溶液是解本题的关键．