Question

15．CuSO₄是一种重要的化工原料，电解CuSO₄溶液可制得O₂等物质，发生的化学反应如下：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$O₂↑+2Cu+2H₂SO₄，现取一定质量的溶质质量分数为10%的CuSO₄溶液进行电解，当CuSO₄完全反应时，停止通电，生成O₂的质量与时间的关系如图所示，请计算：
（1）参加反应的CuSO₄是多少克？
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 由题意，反应的化学方程式为2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$O₂↑+2Cu+2H₂SO₄，由生成O₂的质量与时间的关系图，最终产生氧气的质量为6.4g，据此由反应的化学方程式计算出参加反应的硫酸铜、生成硫酸的溶质量，进而计算出所得溶液中溶质的质量分数即可．

解答 解：设参加反应的CuSO₄质量为x，生成的硫酸的溶质量为y，生成铜的质量为z，
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$O₂↑+2Cu+2H₂SO₄
320                          32     128    196
x                             6.4g     z      y
$\frac{320}{x}=\frac{32}{6.4g}=\frac{128}{z}=\frac{196}{y}$
    x=64g，y=39.2g，z=25.6g
反应后所得溶液中溶质的质量分数是$\frac{39.2g}{64g÷10%-6.4g-25.6g}×$100%≈6.4%．
答：（1）参加反应的CuSO₄是64g；（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是6.4%．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，细致地分析图表信息，找出氧气的质量是正确解答本题的前提和关键．