Question

8．某溫度時，使用一對石墨電極電解飽和Na₂SO₄溶液，當轉(zhuǎn)移2mol電子時停止電解，析出Na₂SO₄•10H₂O晶體m g，所有數(shù)據(jù)都在相同溫度下測得，下列敘述正確的是（　�。�

• A． 電解后溶液質(zhì)量減少（m+36）g
• B． 原溶液中Na₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{71m}{161（m+18）}$
• C． 若其它條件不變，將石墨電極替換為銅電極，則陰極析出2mol H₂
• D． 若其它條件不變，將石墨電極替換為銅電極，則析出Na₂SO₄•10H₂O晶體仍為m g

Answer 1

分析 用石墨電極電解飽和硫酸鈉溶液時，陽極上生成氧氣、陰極上生成氫氣，所以實質(zhì)上是電解水，當電解1mol水時轉(zhuǎn)移2mol電子，所以當轉(zhuǎn)移2mol電子時生成實際上是電解1mol水，其質(zhì)量為18g，
A．電解后溶液質(zhì)量減少量=電解水的質(zhì)量+析出晶體質(zhì)量；
B．析出硫酸鈉的質(zhì)量=$\frac{mg}{322g/mol}×142g/mol$=$\frac{71}{161}$mg，溶液質(zhì)量=（18+m）g，溶液質(zhì)量分數(shù)=$\frac{溶質(zhì)質(zhì)量}{溶液質(zhì)量}×100%$；
C．若其它條件不變，將石墨電極替換為銅電極，陰極上仍然是氫離子放電生成氫氣，但陽極上Cu失電子生成銅離子；
D．若其它條件不變，將石墨電極替換為銅電極，陽極上生成銅離子、陰極上生成氫氣同時還有OH^-生成，銅離子和OH^-反應生成Cu（OH）₂沉淀．

解答 解：用石墨電極電解飽和硫酸鈉溶液時，陽極上生成氧氣、陰極上生成氫氣，所以實質(zhì)上是電解水，當電解1mol水時轉(zhuǎn)移2mol電子，所以當轉(zhuǎn)移2mol電子時生成實際上是電解1mol水，其質(zhì)量為18g，
A．電解后溶液質(zhì)量減少量=電解水的質(zhì)量+析出晶體質(zhì)量=（18+m）g，故A錯誤；
B．析出硫酸鈉的質(zhì)量=$\frac{mg}{322g/mol}×142g/mol$=$\frac{71}{161}$mg，溶液質(zhì)量=（18+m）g，溶液質(zhì)量分數(shù)=$\frac{溶質(zhì)質(zhì)量}{溶液質(zhì)量}×100%$=$\frac{\frac{71}{161}mg}{（18+m）g}$=$\frac{71m}{161（18+m）}$，故B正確；
C．若其它條件不變，將石墨電極替換為銅電極，陰極上仍然是氫離子放電生成氫氣，但陽極上Cu失電子生成銅離子，陰極析出1mol H₂，故C錯誤；
D．若其它條件不變，將石墨電極替換為銅電極，陽極上生成銅離子、陰極上生成氫氣同時還有OH^-生成，銅離子和OH^-反應生成Cu（OH）₂沉淀，其電池反應式為Cu+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu（OH）₂↓+H₂↑，根據(jù)方程式知，轉(zhuǎn)移2mol電子時消耗2mol水，則析出Na₂SO₄•10H₂O晶體為2m g，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查電解原理、飽和溶液有關計算等知識點，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析判斷及計算能力，明確飽和溶液特點、電解原理是解本題關鍵，注意：銅作陽極時陽極上Cu失電子而不是溶液中陰離子失電子，易錯選項是D．