在25℃时,将两个Pt电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中,进行电解,通电一段时间后,阴极逸出a mol气体,同时有w g Na2SO4•10H2O晶体析出,若温度不变,剩余溶液的溶质质量分数是(  )A. ww+18a×100%B. ww+36a×100%C. 7100w161(w+36a)%D. 7100w161(w+18a)%

问题描述:

在25℃时,将两个Pt电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中,进行电解,通电一段时间后,阴极逸出a mol气体,同时有w g Na2SO4•10H2O晶体析出,若温度不变,剩余溶液的溶质质量分数是(  )
A.

w
w+18a
×100%
B.
w
w+36a
×100%
C.
7100w
161(w+36a)
%
D.
7100w
161(w+18a)
%

用Pt作电极,电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上氢离子放电生成氢气,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,
w g Na2SO4•10H2O硫酸钠的质量=w g×

142
322
=
71w
161
g,
设电解水的质量为x:
2H2O
 通电 
.
 
O2↑+2H2↑,
36g           2mol
 x            amol 
x=18ag
所以饱和溶液的质量分数=
71w
161
g
(w+18a)g
×100%=
7100w
161(w+18a)
%,
故选:D.
答案解析:用Pt作电极,电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上氢离子放电生成氢气,实际上是电解的水,发生总反应2H2O
 通电 
.
 
O2↑+2H2↑,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.
考试点:物质的量浓度的相关计算.
知识点:本题以电解原理为载体考查了质量分数的计算,难度中等,注意理解电解发生的反应,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关键.