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...

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 ）

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．【解析】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 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组成方程组为解得铜锌合金中铜的质量分数为×100%=66.3%．答：铜锌合金中铜的质量分数为66.3%．

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试题属性

题型：解答题
难度：中等