Question

14．如圖所示，往水電解器中加入96g蒸餾水和2g Na₂SO₄（Na₂SO₄不參與反應，僅起增加水的導電性的作用）組成的混合物，然后進行電解，當負極得到2g氣體時，停止實驗（所需相對原子質量：H-1、O-16）．計算：
（1）停止實驗時，電解消耗水的質量是多少？
（2）停止實驗后，剩余溶液中Na₂SO₄的質量分數是多少？

Answer 1

分析 由于過程中硫酸鈉僅起增加水的導電性的作用，相當于是本反應的催化劑，其質量保持不變．根據電解水正氧負氫，氫二氧一可知，負極為氫氣也就是得到2g氫氣，根據氫氣的質量和對應的化學方程式求算消耗的水的質量，進而求算所得溶液中硫酸鈉的質量分數．

解答 解：負極得到的是氫氣，也就是氫氣的質量為2g
設生成2g氫氣消耗的水的質量為x
2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
36               4
x                  2g
$\frac{36}{4}$=$\frac{x}{2g}$
x=18g
由于過程中硫酸鈉僅起增加水的導電性的作用，相當于是本反應的催化劑，其質量保持不變．
剩余溶液中Na₂SO₄的質量分數為$\frac{2g}{96g-18g+2g}$×100%=2.5%
答：（1）停止實驗時，電解消耗水的質量是18g．
（2）停止實驗后，剩余溶液中Na₂SO₄的質量分數是2.5%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．