Question

10．温度为25℃时，将两个铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，通电一段时间后，在阴极逸出a mol气体，同时有 WgNa₂SO₄•10H₂O析出，若温度不变，此时剩余溶液中的溶质的质量分数为（　　）

• A． $\frac{W}{W+18a}$×100%
• B． $\frac{W}{W+36a}$×100%
• C． $\frac{7100W}{161（W+18a）}$×100%
• D． $\frac{7100W}{161（W+36a）}$×100%

Answer 1

分析 用铂作电极，电解饱和硫酸钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上氢离子放电生成氢气，实际上是电解的水，发生总反应2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑，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：用Pt作电极，电解饱和硫酸钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上氢离子放电生成氢气，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，
w g Na₂SO₄•10H₂O硫酸钠的质量=wg×$\frac{142}{322}$=$\frac{71W}{161}$g，
设电解水的质量为x：
2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑
36g                     2mol
x                        amol
x=18ag
所以饱和溶液的质量分数=$\frac{\frac{71W}{161}g}{（W+18a）g}$×100%=$\frac{7100W}{161（W+18a）}$%，
故选C．

点评 本题以电解原理为载体，考查溶液质量分数的计算，判断电解析出的晶体和消耗的水构成的溶液仍为饱和溶液是解题的关键，难度中等．