如图:以一铜锌合金为阳极,一纯铜为阴极(起始时两电极质量相等),进行电解,电解液为硫酸铜溶液,当外电路有1.806×10

如图:以一铜锌合金为阳极,一纯铜为阴极(起始时两电极质量相等),进行电解,电解液为硫酸铜溶液,当外电路有1.806×1023个电子转移时,阴极比阳极重19.25g,求铜锌合金中铜的质量分数.
(已知:电极反应式为阳极:Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu)
逍遥陈剑 1年前 已收到1个回答 举报

delikt 幼苗

共回答了21个问题采纳率:100% 举报

解题思路:电解时,阳极材料是较活泼的金属,在电流的作用下合金失电子,阴极上铜离子得电子,两电极的质量差为:阴极上增加的质量加上阳极上减少的质量;根据反应方程式列方程组求出铜、锌的质量,再根据质量分数公式计算即可.

电解时,设阳极上消耗锌的物质的量为xmol,消耗铜ymol,
转移的电子的物质的量为
1.806×1023个
6.02×1023个/mol=0.3mol
Zn-2e-=Zn2+
1 2
x 2x
Cu-2e-=Cu2+
1 2
y 2y
所以阳极失电子的物质的量为2x+2y=0.3mol①,
Cu2++2e-=Cu
2mol 1mol
0.3mol 0.15mol
所以生成的铜的质量为 0.15mol×64g/mol=9.6g,
两电极上的质量差为:阴极上增加的质量加上阳极上减少的质量=9.6g+65x+64y=19.25g②
所以①②②组成方程组为

2x+2y=0.3mol
9.6g+65x+64y=19.25g
解得

x=0.05
y=0.1
铜锌合金中铜的质量分数为[64g/mol×0.1mol/64g/mol×0.1mol+65g/mol×0.05mol]×100%=66.3%.
答:铜锌合金中铜的质量分数为66.3%.

点评:
本题考点: 原电池和电解池的工作原理.

考点点评: 本题以电解原理为载体考查了有关氧化还原反应的计算,计算时要注意:两电极上的质量差为阴极上增加的质量加上阳极上减少的质量,只有明确两电极的质量差才能正确解答本题.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.306 s. - webmaster@yulucn.com