Question

称取4.99g胆矾晶体（CuSO₄.5H₂O）溶于水制成100g溶液，并将所得溶液用惰性电极进行电解．电解一段时间后，测得阴极增重0.254g．问此时：
（1）阳极上一共产生了多少体积气体（标准状况）？
（2）留下的电解质溶液中，硫酸铜的质量分数是多少？

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）阴极增重既是Cu质量，计算铜物质的量和加入硫酸铜晶体所含铜离子物质的量比较判断电解过程中，硫酸铜过量，依据电极反应过程中电子守恒计算阳极生成的气体物质的量，得到气体体积；
（2）计算电解的硫酸铜溶液生成铜和放出氧气质量得到剩余溶液质量，结合电解过程计算剩余硫酸铜质量，依据质量分数=

溶质质量

溶液质量

×100%计算得到．

解答： 解：（1）阴极增重既是Cu质量，物质的量=

0.254g

63.5g/mol

=0.004mol，4.99g胆矾晶体（CuSO₄.5H₂O）物质的量=

4.99g

249.5g/mol

=0.02mol．所以硫酸铜剩余，阳极只能产生O₂，依据电子守恒，生成氧气与Cu等电子量=0.008mol，故氧气为

0.008mol

4

=0.002mol标准状况阳极气体体积=0.002mol×22.4L/mol=0.0448L=44.8ml，
答：阳极上一共产生了气体体积为44.8mL；
（2）硫酸铜剩余0.016mol，质量=0.016mol×159.5g/mol=2.552克，溶液为100g-0.254g-0.064g=99.62g，计算可得质量分数=

2.552g

99.62g

×100%=2.6%，
答：留下的电解质溶液中，硫酸铜的质量分数是2.6%．

点评：本题考查了电解原理的分析应用，电极反应和电子守恒的计算分析，掌握基础是关键，题目难度中等．