题目内容

19.在用水电解器电解水时,为了加快电解速率,常在水中加少许硫酸钠,①其目的是增强水的导电性,②电解水的化学反应方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑;某同学用142g质量分数为10%的硫酸钠溶液中通直流电一段时间后,当负极上产生气体的质量为0.8g时,③正极上产生气体的质量为6.4g;④此时溶液中硫酸钠的质量分数为10.3%(精确到0.1%),⑤该溶液中钠离子的质量为2.3g.

分析 根据电解水生成氢气和氧气,结合氧气的质量可以计算生成氢气的质量、反应的水的质量,以及溶液稀释前后,溶质质量不变等知识进行分析.

解答 解:
①在用水电解器电解水时,为了加快电解速率,常在水中加少许硫酸钠,①其目的是增强水的导电性;
②电解水生成氢气和氧气,化学反应方程式为:2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑;
③电解水生成了氢气和氧气,与电源负极相连的一端玻璃管中产生的气体是氢气,正极上产生气体是氧气,
设生成氢气的质量为x,反应的水的质量为y,
 2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
  36                4      32
  y                  0.8g   x
$\frac{36}{y}=\frac{4}{0.8g}=\frac{32}{x}$
x=6.4g
y=7.2g
水电解装置中盛有142g质量分数为10%的硫酸钠溶液,则硫酸钠的质量为:142g×10%=14.2g,通电一段时间后,水的质量减少了7.2g,则溶液的质量为:142g-7.2g=134.8g,此时溶液中硫酸钠的溶质质量分数为$\frac{14.2g}{138.4g}×$100%≈10.3%;
该溶液中钠离子的质量为:14.2g×$\frac{23}{142}$×100%=2.3g
答案:
①增强水的导电性;
②2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑;
③6.4g;10.3%;2.3g.

点评 本题考查的是水的电解的知识,完成此题,可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行.

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