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

问题问答题

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 ）

答案

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

1.806×1023个

6.02×1023个/mol

=0.3mol

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

2x+2y=0.3mol

9.6g+65x+64y=19.25g

解得

x=0.05

y=0.1

铜锌合金中铜的质量分数为

64g/mol×0.1mol

64g/mol×0.1mol+65g/mol×0.05mol

×100%=66.3%．

答：铜锌合金中铜的质量分数为66.3%．