Question

6．按圖的裝置進行電解實驗：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．通電一段時間后，若A極恰好全部溶解，此時B極質(zhì)量增加7.68克，溶液質(zhì)量增加0.03克，則A合金中Cu、Zn原子個數(shù)比為B
A、4：1    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，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應，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析出銅的質(zhì)量差，根據(jù)質(zhì)量差可以計算溶解的鋅的物質(zhì)的量，再根據(jù)氧化還原反應中得失電子數(shù)相等計算合金上銅的物質(zhì)的量，從而計算銅和鋅的原子個數(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=$\frac{7.68g}{64g/mol}$=0.12mol；
陽極上溶解鋅時，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數(shù)之比是3：1，故選B．

點評 本題以原電池原理為載體考查了物質(zhì)的量的有關計算，明確溶液中質(zhì)量增加的量是什么是解本題的關鍵，然后根據(jù)得失電子數(shù)相等計算銅的物質(zhì)的量，從而確定銅和鋅的個數(shù)之比．