Question

10．实验室配制50g5%的硫酸钠溶液，提供了如下药品：硫酸钠固体，10g10%的硫酸钠溶液，蒸馏水．
（1）若用固体和蒸馏水配制，需硫酸钠固体的质量为2.5g．
（2）若用10g 10%的硫酸钠溶液配制，另需向其中加入硫酸钠固体的质量为1.5g，蒸馏水的体积为38.5mL．
（3）将上述配置好的50g5%的硫酸钠溶液通电一段时间，电解后负极产生的气体为11L，已知氢气的密度约为0.09g/L．求剩余溶液溶质质量分数．（写出计算过程，每一步计算结果均保留整数）

Answer 1

分析 （1）溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数；
（2）所配溶液中溶质的质量=硫酸钠固体的质量+10g硫酸钠溶液中溶质的质量，溶剂的质量=溶液的质量-溶质的质量；
（3）据m=ρv求出生成氢气的质量，并结合方程式求出分解的水的质量，计算出剩余溶液的质量，并据溶质的质量分数计算．

解答 解：（1）若用固体和蒸馏水配制，需硫酸钠固体的质量为：50g×5%=2.5g；
（2）10g10%的硫酸钠溶液含有硫酸钠 的质量是：10g×10%=g，则另需向其中加入硫酸钠固体的质量为2.5g-1g=1.5g，需要蒸馏水的质量是50g-10g-1.5g=38.5g，由于水的密度是1g/cm³，所以需要水的体积是38.5mL；
（3）电解水负极生成的是氢气，负极产生的气体为11L，已知氢气的密度约为0.09g/L，所以生成氢气的质量是：11L×0.09g/L=0.99g≈1g；
设分解的水的质量为x
2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
36        4
x         1g
$\frac{36}{4}=\frac{x}{1g}$  解得：x=9g
则剩余溶液的质量是：50g-9g=41g
电解水过程中硫酸钠的作用是增强水的导电性，本身的质量不变，所以剩余溶液溶质质量分数是：$\frac{50g×5%}{41g}$×100%≈6.1%．
故答案为：（1）2.5g；  （2）1.5；   38.5ml；（3）剩余溶液溶质质量分数是6.1%．

点评 了解溶质的质量分数的计算方法并能灵活的进行公式变形，电解水过程中硫酸钠的作用是增强水的导电性，本身的质量不变．