题目内容

在25℃时,将两个铜电极插入到一定的Na2SO4饱和溶液中,通直流电电解并不断搅拌,当阴极上收集到a mol的气体的同时,溶液中析出了b mol的结晶水合物Na2SO4?10H2O,若保持温度不变,则所剩溶液中溶质的质量分数是(  )
A、
71b
18a
B、
71b
36a
C、
71b
(161b+18a)
D、
71b
(161b+9a)
考点:溶液中溶质的质量分数及相关计算
专题:物质的量浓度和溶解度专题
分析:电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上Cu放电,阴极上氢离子放电生成氢气,发生反应:Cu+2H2O
 通电 
.
 
Cu(OH)2+H2↑,电解水后,溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体,剩余的电解质溶液仍是饱和溶液,析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液,根据质量分数公式计算即可.
解答: 解:电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上Cu放电,阴极上氢离子放电生成氢气,发生反应Cu+2H2O
 通电 
.
 
Cu(OH)2+H2↑,电解水后,溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体,剩余的电解质溶液仍是饱和溶液,析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液,
bmol Na2SO4?10H2O的质量为:b mol×332g/mol=332b g,含有Na2SO4的质量=322b g×
142
322
=142bg,
设电解水的质量为x:
Cu+2H2O
 通电 
.
 
Cu(OH)2+H2
   36g             1mol
   x               amol  
则:x=
36g×amol
1mol
=36ag
所以饱和溶液的质量分数为:
142bg
36ag+322bg
=
71b
18a+161b

故选C.
点评:本题以电解原理为载体考查了质量分数的计算,题目难度中等,明确电解后析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的是饱和溶液是解本题的关键.
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