Question

14．在500g CuSO₄溶液中插入兩根電極，一根為鐵，一根為含雜質(zhì)鋅均勻的粗銅．通電一段時(shí)間后切斷電源，立即將電極取出，這時(shí)鐵極上析出7.04g銅，電解質(zhì)溶液增重0.02g．求粗銅中含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 電解時(shí)，陽極發(fā)生Zn-2e^-=Zn²⁺，可能發(fā)生Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，精銅極上增重7.04g，為Cu的質(zhì)量，則n（Cu）=$\frac{7.04g}{64g/mol}$=0.11mol，轉(zhuǎn)移0.22mol電子，如陽極只發(fā)生Zn-2e^-=Zn²⁺，則消耗m（Zn）=0.11mol×65g/mol=7.15g，電解質(zhì)溶液增重7.15g-7.04g=0.11g，而電解質(zhì)溶液增重0.02g，說明一定發(fā)生Cu-2e^-=Cu²⁺，以此解答該題．

解答 解：陰極發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，精銅極上增重7.04g，為Cu的質(zhì)量，則n（Cu）=$\frac{7.04g}{64g/mol}$=0.11mol，轉(zhuǎn)移0.22mol電子，如陽極只發(fā)生Zn-2e^-=Zn²⁺，則消耗m（Zn）=0.11mol×65g/mol=7.15g，電解質(zhì)溶液增重7.15g-7.04g=0.11g，而電解質(zhì)溶液增重0.02g，說明一定發(fā)生Cu-2e^-=Cu²⁺，
設(shè)陽極有xmolZn、ymolCu參加反應(yīng)，則65x+64y=7.04+0.02，xx+y=0.11解得x=0.02，y=0.09，
所以粗銅中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.02×65}{0.02×65+0.09×64}$×100%=18.4%，
答：粗銅中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握電解的原理以及質(zhì)量的變化，難度中等．