Question

10．某同學用自制電解器電解水，為了加快電解速率，可在水中加少許硫酸鈉增強其導電性，當他在93.6g質量分數為5%的硫酸鈉溶液中通電一段時間后，正極上產生3.2g氧氣，計算：
（1）負極上產生氫氣的質量；
（2）通電后溶液中硫酸鈉的質量分數；
（3）該同學認為電解速率較慢，又繼續向通電后的溶液中加入硫酸鈉，若要使溶液中溶質的質量分數變為10%，則需要加入硫酸鈉固體的質量是多少？

Answer 1

分析 根據電解水生成氫氣和氧氣，結合氧氣的質量可以計算生成氫氣的質量、反應的水的質量，以及溶液稀釋前后，溶質質量不變等知識進行分析．

解答 解：（1）設生成氫氣的質量為x，反應的水的質量為y，
 2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
  36       4    32
  y        x   3.2g
$\frac{36}{y}$=$\frac{4}{x}$=$\frac{32}{3.2g}$
x=0.4g
y=3.6g
所以生成氫氣的質量是0.4g；
（2）電解后溶質硫酸鈉的質量為：93.6g×5%=4.68g，
溶液的質量為：93.6g-3.6g=90g，
電解后溶液的溶質質量分數為：$\frac{4.68g}{90g}$×100%=5.2%；
（3）設需要加入硫酸鈉的質量為y
y+4.68g=（y+90g）×10%
y=4.8g
故答案為：（1）生成氫氣的質量是0.4g；
（2）電解后溶液的溶質質量分數為5.2%；
（3）需要加入硫酸鈉的質量為4.8g．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．