Question

【題目】某同學用自制電解器電解水，為了加快電解速率，可在水中加少許硫酸鈉增強其導電性，當他在93.6g質量分數為5%的硫酸鈉溶液中通電一段時間后，正極上產生3.2g氧氣，計算：
①負極上產生氫氣的質量；
②通電后溶液中硫酸鈉的質量分數；
③該同學認為電解速率較慢，又繼續向通電后的溶液中加入硫酸鈉，若要使溶液中溶質的質量分數變為10%，則需要加入硫酸鈉固體的質量是多少？

Answer 1

【答案】解：①設生成氫氣的質量為x，反應的水的質量為y，
2H2O 2H2↑+O2↑
36 4 32
y x 3.2g

x=0.4g，
y=3.6g，
所以生成氫氣的質量是0.4g；
②電解后溶質硫酸鈉的質量為：93.6g×5%=4.68g，
溶液的質量為：93.6g﹣3.6g=90g，
電解后溶液的溶質質量分數為： ×100%=5.2%；
③設需要加入硫酸鈉的質量為y
y+4.68g=（y+90g）×10%
y=4.8g，
故答案為：①生成氫氣的質量是0.4g；②電解后溶液的溶質質量分數為5.2%；③需要加入硫酸鈉的質量為4.8g．
【解析】根據電解水生成氫氣和氧氣，結合氧氣的質量可以計算生成氫氣的質量、反應的水的質量，以及溶液稀釋前后，溶質質量不變等知識進行分析．本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．