Question

4．電解含重水（D₂O）的普通水，當電路中有4mol電子通過時，測得兩惰性電極上共產生36.5g氣體，則在生成的氣體中${\;}_{1}^{2}$H和${\;}_{1}^{1}$H的質量比為（　�。�

• A． 1：4
• B． 1：5
• C． 2：5
• D． 2：7

Answer 1

分析 先根據方程式判斷氫氣和氧氣的體積之比，根據電路中有4mol電子通過時計算氧氣的質量，再利用質量和計算氫氣的質量，最后列方程組進行計算．

解答 解：電解水的方程式為2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，由方程式知，氫氣和氧氣的體積之比為2：1，當電路中有4mol電子通過時，生成氫氣為2mol，生成氧氣為1mol
，則氧氣的質量=1×32=32g，所以2mol氫氣的質量為36.5-32=4.5g，所以氫氣的平均摩爾質量=$\frac{4.5}{2}$=2.25g/mol，所以設在生成的氣體中${\;}_{1}^{2}$H和${\;}_{1}^{1}$H的質量分別為x、y，所以$\left\{\begin{array}{l}{x+y=4.5}\\{\frac{x}{4}+\frac{y}{2}=2}\end{array}\right.$，解得x=1，y=3.5，所以生成的氣體中${\;}_{1}^{2}$H和${\;}_{1}^{1}$H的質量比為1：3.5=2：7，
故選D．

點評 本題以電解原理為載體考查了物質的量的有關計算，難度不大，充分利用平均摩爾質量法是解答本題的關鍵．