Question

按右圖的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)：A極是銅鋅合金，B極為純銅，電解質(zhì)中含有足量的銅離子．通電一段時(shí)間后，若A極恰好全部溶解，此時(shí)B極質(zhì)量增加7.68g，溶液質(zhì)量增加0.03g，則A合金中Cu、Zn原子個(gè)數(shù)比為（　�。�

A．1：3

B．3：1

C．2：1

D．任意比

Answer 1

分析：該裝置是電解池，陽極上金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以陰極上增加的質(zhì)量是銅的質(zhì)量，溶液中增加的質(zhì)量為溶解鋅的質(zhì)量與通過相同電子時(shí)析出銅的質(zhì)量差，根據(jù)質(zhì)量差可以計(jì)算溶解的鋅的物質(zhì)的量，再根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等計(jì)算合金上銅的物質(zhì)的量，從而計(jì)算銅和鋅的原子個(gè)數(shù)之比．

解答：解：B極上析出的是銅，B極質(zhì)量增加7.68g，其物質(zhì)的量=

7.68g

64g/mol

=0.12mol；
陽極上溶解鋅時(shí)，陰極上析出銅，所以溶液質(zhì)量增加的質(zhì)量為鋅和銅的質(zhì)量差，溶液質(zhì)量增加0.03g，即鋅和銅的質(zhì)量差為0.03g．
設(shè)鋅的物質(zhì)的量為x．
Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu  質(zhì)量增加
1mol               1g
x                  0.03g
x=0.03mol．
即合金中鋅的物質(zhì)的量是0.03mol．
根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等知，陽極上鋅和銅失去的電子數(shù)等于陰極上銅離子得到的電子，設(shè)銅的物質(zhì)的量為y．
0.03mol×2+2y=0.12mol×2
y=0.09mol，
所以銅和鋅的物質(zhì)的量之比為0.09mol：0.03mol=3：1，所以銅和鋅的原子個(gè)數(shù)之比是3：1，故選A．

點(diǎn)評：本題以原電池原理為載體考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，明確溶液中質(zhì)量增加的量是什么是解本題的關(guān)鍵，然后根據(jù)得失電子數(shù)相等計(jì)算銅的物質(zhì)的量，從而確定銅和鋅的個(gè)數(shù)之比．