Question

15．CuSO₄是一種重要的化工原料，電解CuSO₄溶液可制得O₂等物質(zhì)，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2Cu+2H₂SO₄，現(xiàn)取一定質(zhì)量的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的CuSO₄溶液進行電解，當(dāng)CuSO₄完全反應(yīng)時，停止通電，生成O₂的質(zhì)量與時間的關(guān)系如圖所示，請計算：
（1）參加反應(yīng)的CuSO₄是多少克？
（2）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？（計算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 由題意，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2Cu+2H₂SO₄，由生成O₂的質(zhì)量與時間的關(guān)系圖，最終產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量為6.4g，據(jù)此由反應(yīng)的化學(xué)方程式計算出參加反應(yīng)的硫酸銅、生成硫酸的溶質(zhì)量，進而計算出所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)即可．

解答 解：設(shè)參加反應(yīng)的CuSO₄質(zhì)量為x，生成的硫酸的溶質(zhì)量為y，生成銅的質(zhì)量為z，
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2Cu+2H₂SO₄
320                          32     128    196
x                             6.4g     z      y
$\frac{320}{x}=\frac{32}{6.4g}=\frac{128}{z}=\frac{196}{y}$
    x=64g，y=39.2g，z=25.6g
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{39.2g}{64g÷10%-6.4g-25.6g}×$100%≈6.4%．
答：（1）參加反應(yīng)的CuSO₄是64g；（2）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是6.4%．

點評 本題難度不大，掌握根據(jù)化學(xué)方程式的計算即可正確解答本題，細致地分析圖表信息，找出氧氣的質(zhì)量是正確解答本題的前提和關(guān)鍵．