Question

问一道化学题：

25℃时，将两个铂电极插入一定量的Na2SO4饱和溶液中进行电解，通电一段时间后，在阴极逸出a mol气体，同时溶液中有m gNa2SO4·10H2O晶体析出。若保持温度不变，则剩余溶液中溶质的质量分数为多少？
答案为(7100m)/[161(m+18a)]。不知为什么。

Answer 1

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溶液一直是饱和的，也就是求饱和溶液的质量分数。
通电电解的是水，阴极是阳离子的得电子---amol是H2.溶液丢失的部分——amol水和 mgNa2SO4.10H2O也是有饱和而来。因此可计算丢失那部分的质量分数（把丢失的部分还原成溶液）
丢失的总质量：18a+m(18agH2O+mgNa2SO4.10H2O)
丢失的Na2SO4质量：m/322*142(也就是mg中Na2SO4的质量），化简后：71m/161
再用丢失的Na2SO4质量/丢失的总质量化简一下就是啦。再乘以%

Answer 2

电解Na2SO4饱和溶液 实质上是电解水
阴极逸出的气体为H2
生成a mol 氢气则电解水的量也为 a mol 质量 m（H2O）=18a g
电解消耗的溶液总量为 （m+18a）
溶液中溶质为Na2SO4 所以m g Na2SO4·10H2O 中Na2SO4的质量为m/322 * 142=71m/161
溶液中溶质的质量分数为（ 71m/161）/（m+18a） * 100%= (7100m)/[161(m+18a)]%

Answer 3

阴极逸出a mol H2，水被电解了2a mol，即析出的w g Na2SO4 · 10H2O溶解在2a mol水中恰好是25℃的饱和溶液，该溶液中溶质的质量分数与剩余溶液中溶质的质量分数相等。