Главная / Решение реальных заданий ЕГЭ в формате 2018 года / Задачи 34 (2018). Расчет массовой доли химического соединения в смеси.

Задачи 34 (2018). Расчет массовой доли химического соединения в смеси.

Условие
1

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, который нужно добавить к отобранной порции раствора до полного осаждения ионов меди.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи,
и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 40 г

Пояснение:

Сульфат меди образован катионами металла, расположенного в ряду активности после водорода, а также кислотными остатками кислородсодержащей неорганической кислоты. Для таких солей продуктами электролиза будут являться свободный металл, кислота и кислород:

2CuSO4 + 2H2O →2Сu↓ + 2H2SO+ O2

Рассчитаем массу и количество вещеcтва сульфата меди (II) в исходном растворе (до электролиза):

mисх.(CuSO4) = mисх.р-ра(CuSO4) ∙ ω(CuSO4)/100% = 500 г ∙ 16% / 100% = 80 г

νисх.(CuSO4) = mисх.(CuSO4) / М(CuSO4) = 80 г / 160 г/моль = 0,5 моль.

В нашем случае единственным газообразным продуктом среди продуктов электролиза является кислород. Следовательно, кислород и является тем газом, о котором идет речь в условии. Рассчитаем его количество вещества:

ν(О2) = V(О2) / Vm = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль.

Зная количество вещества кислорода, легко посчитать количество вещества сульфата меди, вступившего в реакцию электролиза:

νпрореаг.(CuSO4) = 2∙ν(О2) = 2 ∙ 0,05 моль = 0,1 моль.

Зная изначальное количество вещества сульфата меди в растворе, а также количество вещества сульфата меди, вступившего в реакцию электролиза, мы можем рассчитать количество сульфата меди, оставшегося в растворе после реакции:

νост.(CuSO4) = νисх.(CuSO4) – νпрореаг.(CuSO4) = 0,5 моль – 0,1 моль = 0,4 моль.

Также в водном растворе после электролиза, помимо сульфата меди, будет содержаться образовавшаяся в результате реакции серная кислота. Количество вещества серной кислоты при этом, исходя из уравнения реакции, в два раза больше количества вещества выделившегося кислорода. Т.е.:

ν(H2SO4) = ν(O2) ∙ 2 = 0,05 моль ∙ 2 = 0,1 моль.

Найдем массу раствора после электролиза. Для этого нам нужно из массы исходного раствора вычесть массу нерастворимых продуктов электролиза. В нашем случае к таким продуктам относятся кислород и металлическая медь.
Рассчитаем массу выделившегося кислорода:

m(О2) =ν(О2) ∙ М(О2) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г.

Рассчитаем количество вещества образовавшейся меди и ее массу:

ν(Cu) = 2ν(O2) = 2∙ 0,05 моль = 0,1 моль

ν(Cu) =ν(Cu) ∙ М(Cu) = 0,1 моль ∙ 64 г/моль = 6,4 г.

Теперь мы можем рассчитать массу раствора после электролиза:

mр-ра после эл-за = mисх. р-ра(CuSO4) – m(O2) – m(Cu) = 500 г – 1,6 г – 6,4 г = 492 г

По условию из полученного в результате электролиза раствора была отобрана порция массой 98,4 г, что составляет 98,4/492 = 1/5 его часть.
Поскольку отобрали 1/5 часть раствора, следовательно, отобрали и 1/5 часть каждого компонента этого раствора. Таким образом, зная, что раствор после электролиза содержал 0,4 моль сульфата меди и 0,1 моль серной кислоты, мы можем сказать, что в отобранной порции:

νв порции(CuSO4) = 0,4 моль ∙ 1/5 = 0,08 моль

νв порции(H2SO4) = 0,1 моль ∙ 1/5 = 0,02 моль

В условии задания спрашивают массу раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из раствора. Следует отметить, что гидроксид меди не способен образовываться в кислой среде, т.е. в нашем случае до того момента, как не будет нейтрализована вся серная кислота в растворе. Таким образом, для полного осаждения ионов меди понадобится такое количество гидроксида натрия, которое полностью прореагирует и с серной кислотой, и с сульфатом меди в соответствии со следующими уравнениями реакций:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O     (I)

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓+ Na2SO4       (II)

Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое пошло на реакцию с серной кислотой. В соответствии с уравнением реакции I:

νI(NaOH) = 2∙νв порции(H2SO4) = 2 ∙ 0,02 моль = 0,04 моль.

Аналогично рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое пошло на реакцию с сульфатом меди. В соответствии с уравнением реакции II:

νII(NaOH) = 2∙νв порции(CuSO4) = 2 ∙ 0,08 моль = 0,16 моль.

Следовательно, суммарное количество вещества гидроксида натрия будет составлять:

νобщ.(NaOH) = νI(NaOH) + νII(NaOH) = 0,04 моль + 0,16 моль = 0,2 моль

Тогда,

mобщ.(NaOH) = νобщ.(NaOH) ∙ М(NaOH) = 0,2 моль ∙ 40 г/моль = 8 г

Следовательно, масса раствора гидроксида натрия будет равна:

mр-ра(NaOH) = 100% ∙ m(NaOH)в-ва / ω(NaOH) = 100% ∙ 8 г / 20% = 40 г.

2

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 282 г 40%-ного раствора нитрата меди (II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 140 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 2,16 %

Пояснение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата меди (II):

2Cu(NO3)2 + 2H2O → 2Сu↓ + O2↑ + 4HNO3

Предположим, что электролиз провели таким образом, что нитрат меди израсходовался не весь. В таком случае потеря 32 г массы раствора обусловлена образованием только меди и кислорода, т.е.:

m(Cu) + m(O2) = 32 г

Обозначим количество вещества образовавшегося кислорода как x. Тогда, исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что

ν(Cu) = 2ν(O2) = 2∙х моль

Следовательно:

m(Cu) = ν(Cu) ∙ M(Cu) = 2∙х моль∙64 г/моль = 128х г

m(O2) = ν(O2) ∙ M(O2) = х моль ∙32 г/моль = 32x г

Тогда справедливым будет следующее уравнение:

128х + 32x = 32

Решим его:

160x = 32

x = 0,2

Т.е.

ν(O2) = x моль = 0,2 моль, а ν(Cu) = 2 ∙ x моль = 2 ∙ 0,2 моль = 0,4 моль

Рассчитаем массу и количество вещества нитрата меди в исходном растворе:

mисх.(Cu(NO3)2) = mрра(Cu(NO3)2) ∙ ω(Cu(NO3)2) / 100% = 282 г ∙ 40% /100% = 112,8 г

νисх.(Cu(NO3)2) = mисх. (Cu(NO3)2)/ М(Cu(NO3)2) = 112,8 г / 189 г/моль = 0,6 моль.

Рассчитаем количество вещества нитрата меди, оставшегося в растворе после электролиза. Из уравнения реакции электролиза следует, что количество вещества металлической меди и количество вещества нитрата меди, вступившего в реакцию электролиза, равны. Тогда:

νоставшегося(Cu(NO3)2) = νисходного(Cu(NO3)2) — νпрореагировавшего(Cu(NO3)2) = 0,6 моль — 0,4 моль = 0,2 моль

То, что  мы получили положительное значение количества оставшегося нитрата меди означает, что изначальное предположение о том, что нитрат меди израсходовался не весь, оказалось верным.

Следует учесть, что, помимо непрореагировавшего нитрата меди, в растворе будет также содержаться азотная кислота, образовавшаяся в результате электролиза. При этом, исходя из уравнения реакции электролиза, можно сделать вывод о том, что количество вещества азотной кислоты в 4 раза больше количества вещества выделившегося кислорода. Т.е.:

ν(HNO3) = 4ν(O2) = 4 ∙ 0,2 моль = 0,8 моль.

Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия в прибавляемом растворе:

mисх.(NaOH) = mр-ра(NaOH) ∙ ω(NaOH) /100% = 140 г ∙ 40% / 100% =  56 г

νисх.(NaOH) = mисх.(NaOH) / M(NaOH) = 56 г / 40 г/моль = 1,4 моль.

Добавленный гидроксид натрия будет реагировать с оставшимся нитратом меди и образовавшейся азотной кислотой:

Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3       (I)

HNO3 + NaOH → NaNO3 + Н2О       (II)

Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое пошло на реакцию с нитратом меди:

νI(NaOH) = 2∙ν(Cu(NO3)2) = 2 ∙ 0,2 моль = 0,4 моль

Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое пошло на реакцию с азотной кислотой:

νII(NaOH) = ν(HNO3) = 0,8 моль

Тогда общее количество вещества гидроксида натрия, вступившего в обе реакции, будет равно:

νобщ. прореаг.(NaOH) = νI(NaOH) + νII(NaOH) = 0,4 моль + 0,8 моль = 1,2 моль

Рассчитаем количество вещества оставшегося гидроксида натрия:

νост.(NaOH) = νисх.(NaOH) – νобщ. прореаг.(NaOH) = 1,4 моль–1,2 моль = 0,2 моль

mост.(NaOH) = νост.(NaOH) ∙ М(NaOH) = 0,2 моль ∙ 40 г/моль = 8 г

Массу конечного раствора можно рассчитать как:

mкон.р-ра = mисх.(Cu(NO3)2)р-ра – m(Cu и O2) + m(NaOH(исх.))р-ра  – m(Cu(OH)2)

Из необходимых для расчета величин не хватает массы гидроксида меди. Рассчитаем ее. Учитывая что, количество образующегося гидроксида меди в два раза меньше количества вещества гидроксида натрия, ушедшего на реакцию с нитратом меди, мы можем записать, что:

ν(Cu(OH)2) = vI(NaOH) /2 = 0,4 моль / 2 = 0,2 моль, следовательно:

m(Cu(OH)2) = ν(Cu(OH)2) ∙ M(Cu(OH)2) = 0,2 моль  ∙  98 г/моль = 19,6 г

Тогда:

mкон.р-ра = mисх.(Cu(NO3)2)р-ра – m(Cu и O2) + mисх.р-ра(NaOH) – m(Cu(OH)2) = 282 г – 32 г + 140 г – 19,6 г = 370,4  г

ω(NaOH) = 100% ∙ mост.(NaOH) / mкон.р-ра = 100% ∙ 8 г / 370,4 г = 2,16 %.

3

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 79,44 г. Вычислите массу 10%-ного раствора хлорида натрия, необходимого для полного осаждения ионов серебра из отобранной порции раствора.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 29,25 г

Пояснение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата серебра:

4AgNO3 + 2H2O → 4Ag↓ + O2↑+ 4HNO3

Рассчитаем массу и количество вещества исходного нитрата серебра:

mисх.(AgNO3) = m р-ра (AgNO3) ∙ ω(AgNO3) /100% = 340 г ∙ 20% /100% = 68 г

νисх.(AgNO3) = m исх.(AgNO3) / М(AgNO3) = 68 г / 170 г/моль = 0,4 моль

Единственным газом, выделившимся при электролизе, является кислород, следовательно, это тот газ, о котором идет речь в условии. Рассчитаем количество вещества кислорода:

ν(О2) = V(О2) / Vm = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль

Рассчитаем количество вещества нитрата серебра, вступившего в реакцию электролиза:

νпрореаг.(AgNO3) = 4∙ν(О2) = 4 ∙ 0,05 моль = 0,2 моль

Найдем количество вещества и массу AgNO3, оставшегося в растворе:

νост.(AgNO3) = νисх.(AgNO3) – νпрореаг.(AgNO3) = 0,4 моль – 0,2 моль = 0,2 моль

После электролиза раствор помимо нитрата серебра будет содержать также азотную кислоту. Из уравнения реакции электролиза следует, что количество вещества азотной кислоты равно количеству вещества нитрата серебра, вступившего в реакцию:

ν(HNO3) = νпрореаг.(AgNO3) = 0,2 моль

Рассчитаем массу раствора нитрата серебра после электролиза:

mкон.р-ра = m(AgNO3)р-ра – m(O2) – m(Ag)

m(О2) = ν(О2) ∙ М(О2) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г

ν(Ag) = νпрореаг.(AgNO3) = 0,2 моль

m(Ag) = ν(Ag) ∙ М(Ag) = 0,2 моль ∙ 108 г/моль = 21,6 г

mкон.р-ра = mисх.р-ра (AgNO3) – m(O2) – m(Ag) = 340 г – 1,6 г – 21,6 г = 316,8 г

По условию задачи после электролиза отобрали порцию раствора массой 79,44 г, что составляет 79,44/316,8 ~ 1/4 часть.

Поскольку отобрали 1/4 часть раствора, это значит, что отобрали и 1/4 часть каждого компонента этого раствора.

Следовательно, в отобранной порции будет:

νв порции(AgNO3) = νост.(AgNO3) ∙ 1/4 = 0,2 моль ∙ 1/4 = 0,05 моль

νв порции(HNO3) = ν(HNO3) ∙ 1/4 = 0,2 моль ∙ 1/4 = 0,05 моль

Хлорид натрия не реагирует с азотной кислотой, а только с нитратом серебра:

AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3

ν(NaCl) = νв порции(AgNO3) = 0,05 моль

m(NaCl) = ν(NaCl) ∙ М(NaCl)  = 0,05 моль ∙ 58,5 г/моль = 2,925 г

mр-ра(NaCl) = 100% ∙ m(NaCl) / ω(NaCl) = 100% ∙ 40,2 г / 10% = 29,25 г.

4

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 312 г 15%-ного раствора хлорида натрия. После того как на катоде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили и отобрали порцию полученного раствора массой 58,02 г. Вычислите массу 20%-ного раствора сульфата меди(II), необходимого для полного осаждения гидроксид-ионов из отобранной порции раствора.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 48 г

Пояснение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида натрия:

2NaCl + 2H2O → H2↑ + Cl2↑+ 2NaOH

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида натрия в растворе до электролиза:

mисх.(NaCl) = mр-ра(NaCl) ∙ ω(NaCl) / 100% = 312 г ∙ 15% / 100% = 46,8 г

νисх.(NaCl) = mисх.(NaCl) / М(NaCl) = 46,8 г / 58,5 г/моль = 0,8 моль

Согласно уравнению электролиза выделяется два газообразных продукта. На аноде выделился хлор, а на катоде — водород. Следовательно, газ, объем которого дан в условии, это водород. Рассчитаем его количество вещества:

ν(H2) = V(H2) / Vm = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль

Найдем количество вещества образовавшегося гидроксида натрия:

ν(NaOH) = 2∙ ν(H2) = 2 ∙ 0,3 моль = 0,6 моль

Рассчитаем массу раствора после электролиза:

mр-ра после эл-за = m(NaCl)р-ра  – m(H2) – m(Cl2)

m(H2) = ν(H2) ∙ М(H2) = 0,3 моль ∙ 2 г/моль = 0,6 г.

ν(Cl2) = ν(H2) = 0,3 моль.

m(Cl2) = ν(Cl2) ∙ М(Cl2) = 0,3 моль ∙ 71 г/моль = 21,3 г.

mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(NaCl) – m(H2) – m(Cl2) = 312 г – 0,6 г – 21,3 г = 290,1 г

Из раствора после электролиза отобрали 58,02 г, что составляет 58,02/290,1 = 1/5 его часть.

Так как из раствора взяли 1/5 его часть, это значит, что и 1/5 часть взяли каждого компонента этого раствора.

Следовательно,

νв порции(NaOH) = νв р-ре после эл-за(NaOH) ∙ 1/5 = 0,6 моль ∙ 1/5 = 0,12 моль

Наличие хлорида натрия в растворе после электролиза нас не интересует, т.к. он не реагирует с сульфатом меди. Поэтому его количество мы рассчитывать не будем.

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

ν(CuSO4) = 0,5∙ νв порции(NaOH) = 0,5 ∙ 0,12 моль = 0,06 моль

m(CuSO4)в-ва = ν(CuSO4) ∙ М(CuSO4)  = 0,06 моль ∙ 160 г/моль = 9,6 г

mр-ра(CuSO4) = 100% ∙ m(CuSO4) / ω(CuSO4) = 100% ∙ 9,6 г / 20% = 48 г

5

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 3,24 %

Пояснение:

Уравнение электролиза водного раствора сульфата меди (II):

2CuSO4 + 2H2O → 2Сu↓ + O2↑+ 2H2SO4

Предположим, что электролиз провели таким образом, что сульфат меди израсходовался не полностью. В таком случае потеря 32 г массы обусловлена образованием только меди и кислорода, т.е.:

m(Cu) + m(O2) = 32 г

Обозначим количество вещества образовавшегося кислорода как x моль. Тогда, исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что:

ν(Cu) = 2ν(O2) = 2x моль

Следовательно,

m(Cu) = M(Cu) ∙ ν(Cu) = 64 г/моль ∙ 2x моль = 128x г

m(O2) = M(O2) ∙ ν(O2) = 32x моль

Тогда справедливым будет следующее уравнение:

128x + 32x = 32

Решим его:

160x = 32

x = 0,2

То есть:

ν(O2) = x моль, а ν(Cu) = 2ν(O2) = 2x моль = 2 ∙ 0,2 моль = 0,4 моль

Рассчитаем массу и количество вещества сульфата меди в исходном растворе:

mисх.(CuSO4) = mисх.р-ра(CuSO4) ∙ ω(CuSO4) /100% = 640 г ∙ 15% / 100% = 96 г

νисх.(CuSO4) = mисх.(CuSO4) / M(CuSO4) = 96 г / 160 г/моль = 0,6 моль.

Рассчитаем количество вещества сульфата меди, оставшегося в растворе после электролиза. Из уравнения реакции электролиза следует, что количество вещества металлической меди и количество вещества сульфата меди, вступившего в реакцию электролиза, равны. Тогда:

νост.(CuSO4) = νисх.(CuSO4) – νпрореаг.(CuSO4) = 0,6 моль – 0,4 моль = 0,2 моль

То, что мы получили положительное значение количества сульфата меди, оставшегося в растворе после электролиза, означает, что изначальное предположение о том, что израсходовался не весь сульфат меди, оказалось верным.

Следует учесть, что помимо непрореагировавшего сульфата меди в растворе также будет содержаться серная кислота, образовавшаяся в результате электролиза. При этом, исходя из уравнения реакции, можно сделать вывод о том, что:

ν(H2SO4) = 2∙(O2) = 2∙0.2 моль = 0,4 моль.

Рассчитаем массу и количество вещества в прибавляемом растворе:

mисх.(NaOH) = mисх.р-ра(NaOH) ∙ ω(NaOH) /100% = 400 г ∙ 20% / 100% = 80 г

νисх.(NaOH) = mисх.(NaOH) / M(NaOH) = 80 г / 40 г/моль = 2 моль.

Из условия задачи следует, что гидроксид натрия был добавлен в избытке. Следовательно, он будет реагировать и с серной кислотой, и с сульфатом меди:

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O   (I)

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4    (II)

νI(NaOH) = 2ν(H2SO4) = 2 ∙ 0,4 моль = 0,8 моль

νII(NaOH) = 2ν(CuSO4) = 2 ∙ 0,2 моль = 0,4 моль

Таким образом, общее количество вещества прореагировавшего гидроксида натрия будет равно:

νпрореаг.(NaOH) = νI(NaOH) + νII(NaOH) = 0,8 моль + 0,4 моль = 1,2 моль

Тогда количество вещества непрореагировавшего гидроксида натрия будет составлять:

νост.(NaOH) = νисх.(NaOH) — νпрореаг.(NaOH) = 2 моль – 1,2 моль = 0,8 моль

следовательно,

mост.(NaOH) = νост.(NaOH) ∙ M(NaOH) = 0,8 моль ∙ 40 г/моль = 32 г

Найдем массу образовавшегося раствора и массовую долю гидроксида натрия в нем:

mкон.р-ра = mисх.р-ра(CuSO4)  – m(Cu) – m(O2) + mисх.р-ра(NaOH) – m(Cu(OH)2)

Для расчета массы конечного раствора нам не хватает одной величины – массы осадка гидроксида меди (II). Учитывая, что ν(Cu(OH)2) = νост.(CuSO4) = 0,2 моль:

m(Cu(OH)2) = M(Cu(OH)2) ∙ ν(Cu(OH)2) = 98 г/моль ∙ 0,2 моль =19,6 г

Тогда:

mкон.р-ра = mисх.р-ра(CuSO4)  – m(Cu и O2) + mисх.р-ра(NaOH) – m(Cu(OH)2) = 640 г – 32 г + 400 г – 19,6 г = 988,4 г

ω(NaOH) = 100% ∙ m(NaOH)ост. / mкон.р-ра = 100% ∙ 32 г / 988,4 г = 3,24 %

6

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 18,75%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили и отобрали порцию полученного раствора массой 22,2 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 8 г

Пояснение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида меди (II):

CuCl2 → Сu↓ + Cl2

Найдем массу и количество вещества исходного хлорида меди (II):

m(CuCl2)исх. = m(CuCl2)р-ра ∙ ω(CuCl2) = 360 г ∙ 0,1875 = 67,5 г

ν(CuCl2)исх. = m(CuCl2)исх. / М(CuCl2) = 67,5 г / 135 г/моль = 0,5 моль

Единственным газом, выделившимся при электролизе, является хлор, следовательно, это тот газ, о котором идет речь в условии. Рассчитаем количество вещества хлора:

ν(Cl2) = V(Cl2) / Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

Рассчитаем массу и количество вещества исходного хлорида меди:

mисх.(CuCl2) = mисх.р-ра(CuCl2) ∙ ωисх.(CuCl2) / 100% = 360 г ∙ 18,75% /100% = 67,5 г

νисх.(CuCl2) = mисх.(CuCl2) /M(CuCl2) = 67,5 г / 135 г/моль = 0,5 моль

В соответствии с уравнением реакции электролиза νпрореаг.(CuCl2) = ν(Cl2) = 0,2 моль

Найдем количество вещества CuCl2, оставшегося в растворе:

νост.(CuCl2) = νисх.(CuCl2) – νпрореаг.(CuCl2) = 0,5 моль – 0,2 моль = 0,3 моль

Найдем массу раствора после электролиза:

mкон.р-ра = m(CuCl2)р-ра – m(Cl2) – m(Cu)

m(Cl2) = ν(Cl2) ∙ М(Cl2) = 0,2 моль ∙ 71 г/моль = 14,2 г

ν(Cu) = ν(Cl2) = 0,2 моль

m(Cu) = ν(Cu) ∙ М(Cu) = 0,2 моль ∙ 64 г/моль = 12,8 г

mкон.р-ра = m(CuCl2)р-ра – m(Cl2) – m(Cu) = 360 г – 14,2 г – 12,8 г = 333 г

Из раствора, полученного в результате электролиза, отобрали 22,2 г, что составляет 22,2/333 = 1/15 часть.

Поскольку отобрали 1/15 часть от всего раствора, следовательно, отобрали и 1/15 часть каждого компонента раствора. Таким образом, в отобранной порции раствора будет содержаться:

νв порции(CuCl2) = νост.(CuCl2) ∙ 1/15 = 0,02 моль

CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓+ 2NaCl

Найдем массу раствора гидроксида натрия, необходимого для осаждения Cu2+:

ν(NaOH) = 2∙νпорц.(CuCl2)= 2 ∙ 0,02 моль = 0,04 моль

m(NaOH) = ν(NaOH) ∙ М(NaOH)  = 0,04 моль ∙ 40 г/моль = 1,6 г

mр-ра(NaOH) = 100% ∙ m(NaOH)  / ω(NaOH) = 100% ∙ 1,6 г / 20% = 8 г

7

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 624 г 10%-ного раствора хлорида бария. После того как на катоде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 91,41 г. Вычислите массу 10%-ного раствора карбоната натрия, необходимого для полного осаждения ионов бария из отобранной порции раствора.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 47,7 г

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида бария:

ВaCl2 + 2H2O → H2↑ + Cl2↑+ Вa(OH)2

Найдем массу и количество вещества исходного хлорида бария:

mисх.(ВaCl2) = mисх.р-ра(ВaCl2)  ∙ ω(ВaCl2) / 100% = 624 г ∙ 10% / 100% = 62,4 г

νисх.(ВaCl2) = mисх.(ВaCl2) / М(ВaCl2) = 62,4 г / 208 г/моль = 0,3 моль

Газ, выделившийся на катоде, это водород. Рассчитаем его количество вещества:

ν(H2) = V(H2) / Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

Найдем количество вещества и массу образовавшегося Вa(OH)2:

ν(Вa(OH)2) = ν(H2) = 0,2 моль

Найдем количество вещества хлорида бария, оставшегося в растворе:

νпрореаг.(ВaCl2) = ν(H2) = 0,2 моль

νост.(ВaCl2) = νост.(ВaCl2) – νпрореаг.(ВaCl2) = 0,3 моль – 0,2 моль = 0,1 моль

Найдем массу раствора после электролиза:

mкон.р-ра = mр-ра(ВaCl2)  – m(H2) – m(Cl2)

m(H2) = ν(H2) ∙ М(H2) = 0,2 моль ∙ 2 г/моль = 0,4 г

ν(Cl2) = ν(H2) = 0,2 моль

m(Cl2) = ν(Cl2) ∙ М(Cl2) = 0,2 моль ∙ 71 г/моль = 14,2 г

mр-ра после эл-за  = mисх.р-ра(ВaCl2) – m(H2) – m(Cl2) = 624 г – 0,4 г – 14,2 г = 609,4 г

Из раствора, полученного в результате электролиза, отобрали порцию массой 91,41 г. Это составляет часть, равную 91,41/609,4 = 0,15 от этого раствора.

Мы отобрали порцию раствора, составляющую 0,15 часть его часть, следовательно, мы отобрали 0,15 часть каждого компонента этого раствора. Таким образом:

νв порции(Ba(OH)2) = 0,15 ∙ ν(Вa(OH)2) = 0,15 ∙ 0,2 моль = 0,03 моль

νв порции(BaCl2) = 0,15 ∙ νост.(ВaCl2) = 0,15 ∙ 0,1 моль = 0,015 моль

С карбонатом натрия будут реагировать и гидроксид бария, и хлорид бария. Запишем уравнения реакций

Вa(OH)2 + Na2CO3 → ВaCO3↓ + 2NaOH       (I)

ВaCl2 + Na2CO3 → ВaCO3↓ + 2NaCl        (II)

Найдем массу раствора карбоната натрия, необходимого для осаждения ионов бария:

Рассчитаем количество вещества карбоната натрия, которое пошло на реакцию с гидроксидом бария:

νI(Na2CO3) = νв порции(Ba(OH)2) = 0,03 моль

Рассчитаем количество вещества карбоната натрия, которое пошло на реакцию с хлоридом бария:

νII(Na2CO3)2 = νв порции(BaCl2) = 0,015 моль

Таким образом, общее количество вещества карбоната натрия будет равно:

ν(Na2CO3) = νI(Na2CO3) + νII(Na2CO3)2 = 0,03 моль + 0,015 моль = 0,045 моль

Следовательно,

ν(Na2CO3) = ν (Na2CO3) ∙ M(Na2CO3) = 0,045 моль ∙ 106 г/моль = 4,77 г

m(Na2CO3) = 100% ∙ m(Na2CO3) / ω(Na2CO3) = 100% ∙ 4,77 г / 10% = 47,7 г

8

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 53 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю сульфата меди(II) в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 11,79 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора сульфата меди (II):

2CuSO4 + 2H2O → 2Сu↓ + O2↑+ 2H2SO4

Найдем массу и количество вещества исходного сульфата меди (II):

mисх.(CuSO4) = mисх.р-ра(CuSO4) ∙ ω(CuSO4) / 100% = 500 г ∙ 16% /100% = 80 г

νисх.(CuSO4) = mисх.(CuSO4) / М(CuSO4) = 80 г / 160 г/моль = 0,5 моль.

Найдем количество вещества выделившегося на аноде кислорода:

ν(О2) = V(О2) / Vm = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль

Найдем количество вещества и массу сульфата меди, оставшегося в растворе после электролиза:

νпрореаг.(CuSO4) = 2∙ν(О2) = 2 ∙ 0,05 моль = 0,1 моль.

νост.(CuSO4) = νисх.(CuSO4) – νпрореаг.(CuSO4) = 0,5 моль – 0,1 моль = 0,4 моль

mост.(CuSO4) = νост.(CuSO4)∙ М(CuSO4) = 0,4 моль ∙ 160 г/моль = 64 г

Найдем количество вещества образовавшейся серной кислоты:

ν(Н2SO4) = νпрореаг.(CuSO4) = 0,1 моль

Найдем массу и количество вещества добавленного карбоната натрия:

m(Nа2СО3) = mр-ра(Nа2СО3) ∙ ω(Nа2СО3) = 53 г ∙ 10% / 100% = 5,3 г

ν(Nа2СО3) = m(Nа2СО3)  / М(Nа2СО3) = 5,3 г / 106 г/моль = 0,05 моль.

Для того, чтобы сульфат меди прореагировал с карбонатом натрия, прежде всего должна быть нейтрализована серная кислота.

Карбонат реагирует с серной кислотой в соответствии с уравнением

Н2SO4 + Na2CO3 → СО2↑ + Н2О + Na2SO4                       (I)

Напомним, что ν(Н2SO4) = 0,1 моль, а ν(Nа2СО3) = 0,05 моль.

Серная кислота находится в явном избытке, в связи с чем реакция сульфата меди с карбонатом натрия невозможна, т.к. израсходуется весь карбонат натрия.

Рассчитаем количество вещества выделившегося CO2 и его массу:

ν(Na2CO3) = ν(СО2) = 0,05 моль

m(СО2) = ν(СО2) ∙ M(СО2) = 0,05 моль ∙ 44 г/моль = 2,2 г

Найдем массу конечного раствора:

mкон.р-ра = mисх.р-ра(CuSO4) – m(Сu) – m(О2) + m(Nа2СО3) – m(СО2)

m(О2) = ν(О2) ∙ М(О2) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г

ν(Cu) = 2∙ν(О2) = 2 ∙ 0,05 моль = 0,1 моль

m(Cu) = ν(Cu) ∙ М(Cu) = 0,1 моль ∙ 64 г/моль = 6,4 г

mкон.р-ра = mисх.р-ра(CuSO4)– m(Сu) – m(О2) + m(Nа2СО3) – m(СО2) = 500 г – 6,4 г – 1,6 г + 53 г – 2,2 г = 542,8 г

Найдем массовую долю сульфата меди (II) в полученном растворе:

ω(CuSO4) = 100% ∙ mост.(CuSO4) / mкон.р-ра = 100% ∙ 64 г / 542,8 г = 11,79 %

9

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 135 г 40%-ного раствора хлорида меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 27 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 12,88 %

Решение:
Уравнение электролиза водного раствора хлорида меди:

CuCl2 = Cu↓ + Cl2

Рассчитаем массу хлорида меди в исходном растворе и его количество вещества:

mисх.(CuCl2) = mисх.р-ра(CuCl2) · ωисх.(CuCl2) / 100% = 135 г · 40% / 100% = 54 г

νисх.(CuCl2) = mисх.(CuCl2) / M(CuCl2) = 54 г / 135 г/моль = 0,4 моль

Изменение массы раствора в результате электролиза обусловлено образованием нерастворимых продуктов, а именно металлической меди и газообразного хлора, т.е.:

m(Cu) + m(Cl2) = 27 г

Обозначим количество вещества образовавшейся металлической меди как x моль.

В то же время ν(Cl2) = ν(Cu) = x моль, следовательно:

m(Cl2) = M(Cl2) · ν(Cl2) = 71 г/моль · x моль = 71x г

m(Cu) = M(Cu) · ν(Cu) = 64 г/моль · x моль = 64x г

Следовательно,

71x + 64x = 27

135x = 27

x = 0,2

Таким образом,

ν(Cu) = ν(Cl2) = 0,2 моль

Исходя из уравнения реакции электролиза:

νпрореаг.(CuCl2) = ν(Cu) = 0,2 моль

Рассчитаем количество вещества хлорида меди, оставшегося в растворе после электролиза:

νост.(CuCl2) = νисх.(CuCl2) — νпрореаг.(CuCl2) = 0,4 моль — 0,2 моль = 0,2 моль

Найдем массу раствора после электролиза:

mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(CuCl2) — m(Cu) — m(Cl2) = 135 г — 27 г = 108 г

Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия:

mисх.(NaOH) = mр-ра(NaOH) · ω(NaOH) / 100% = 160 г · 30% / 100% = 48 г

νисх.(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 48 г / 40 г/моль = 1,2 моль

Запишем уравнение реакции между гидроксидом натрия и хлоридом меди:

CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl

Рассчитаем количество вещества и массу выпавшего в осадок гидроксида меди:

ν(Cu(OH)2) = νост.(CuCl2) = 0,2 моль

m(Cu(OH)2) = ν(Cu(OH)2) · M(Cu(OH)2) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г

Количество вещества прореагировавшего гидроксида натрия будет равно:

νпрореаг.(NaOH) = 2νост.(CuCl2) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль

Рассчитаем количество вещества и массу оставшегося после реакции с хлоридом меди гидроксида натрия:

νост.(NaOH) = νисх.(NaOH) — νпрореаг.(NaOH) = 1,2 моль — 0,4 моль = 0,8 моль

mост.(NaOH) = νост.(NaOH) · M(NaOH) = 0,8 моль · 40 г/моль = 32 г

Рассчитаем массу конечного раствора:

mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mр-ра(NaOH) — m(Cu(OH)2) = 108 г + 160 г — 19,6 г = 248,4 г

Следовательно,

ωконечн.(NaOH) = 100% · mост.(NaOH) / mкон. р-ра = 100% · 32 г / 248,4 г = 12,88 %

10

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 390 г 15%-ного раствора хлорида натрия. После того как масса раствора уменьшилась на 21,9 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 4,60 %

Решение:
Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида натрия:

2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2↑ + H2

Рассчитаем массу и количество вещества исходного хлорида натрия в растворе до электролиза:

mисх.(NaCl) = mисх.р-ра(NaOH) ·ω(NaOH) / 100% = 390 г · 15% / 100% = 58,5 г

νисх.(NaCl) = mисх.(NaCl) / M(NaCl) = 58,5 г / 58,5 г/моль = 1 моль

Уменьшение массы раствора в результате электролиза обусловлено образованием нерастворимых продуктов, а именно хлора и водорода,

т.е. m(Cl2) + m(H2) = 21,9 г

Пусть ν(Cl2) = x моль, тогда в соответствии с уравнением реакции электролиза ν(H2) =ν(Cl2) = x моль

Выразим массы образующихся хлора и водорода через x:

m(Cl2) = M(Cl2) · ν(Cl2) = 71 г/моль · x моль = 71x г

m(H2) = M(H2) ·ν(H2) =  2 г/моль · x моль = 2x г

Тогда, будет справедливым следующее уравнение:

71x + 2x = 21,9

73x = 21,9

x = 0,3

Следовательно,

ν(H2) =ν(Cl2) = 0,3 моль

Рассчитаем массу раствора после электролиза:

mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(NaOH) — m(Cl2) — m(H2) = 390 г — 21,9 г = 368,1 г

Исходя из уравнения реакции электролиза:

νпрореаг.(NaCl) =ν(NaOH) = 2ν(Cl2) = 2 · 0,3 моль = 0,6 моль

Рассчитаем количество вещества и массу хлорида натрия, не вступившего в реакцию электролиза, т.е. оставшегося в растворе после электролиза:

νост.(NaCl) =νисх.(NaCl) -νпрореаг.(NaCl) = 1 моль — 0,6 моль = 0,4 моль

mост.(NaCl) =νост.(NaCl) · M(NaCl) = 0,4 моль · 58,5 г/моль = 23,4 г

Таким образом, после электролиза водный раствор содержит:

νост.(NaCl) = 0,4 моль

ν(NaOH) = 0,6 моль

Из компонентов раствора, полученного в результате электролиза, только гидроксид натрия реагирует с сульфатом меди, содержащимся в прибавляемом растворе. Реакция идет в соответствии с уравнением:

CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2

Рассчитаем массу и количество вещества сульфата меди, содержащегося в прибавляемом растворе:

m(CuSO4) = mр-ра(CuSO4) · ω(CuSO4) / 100% = 160 г · 0,2 = 32 г

ν(CuSO4) = m(CuSO4) / M(CuSO4) = 32 г / 160 г/моль = 0,2 моль

Массу конечного раствора можно рассчитать по формуле:

mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mр-ра(CuSO4) — m(Cu(OH)2)

Из необходимых расчетных величин не хватает массы гидроксида меди.

Поскольку,

ν(CuSO4)/1 <ν(NaOH)/2,  где 1 и 2 — коэффициенты перед соответствующими веществами в уравнении, следовательно, сульфат меди находится в недостатке.

Тогда,

ν(Cu(OH)2) = ν(CuSO4) = 0,2 моль, а

m(Cu(OH)2) =ν(Cu(OH)2) · M(Cu(OH)2) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г

Тогда масса конечного раствора будет равна:

mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mр-ра(CuSO4) — m(Cu(OH)2) = 368,1 г + 160 г — 19,6 г = 508,5 г

ωконечн.(NaCl) = 100% · 23,4 г / 508,5 г = 4,60 %

11

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра. После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 175,5 г 10%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 1,99 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата серебра:

4AgNO3 + 2H2O = 4Ag↓ + 4HNO3 + O2

Рассчитаем массу и количество вещества нитрата серебра:

mисх.(AgNO3) = mисх.р-ра(AgNO3) ·ω(AgNO3) /100% = 170 г · 40% / 100% = 68 г

νисх.(AgNO3) = m(AgNO3) / M(AgNO3) = 68 г / 170 г/моль = 0,4 моль

Единственный газ, выделившийся при электролизе, это кислород. Следовательно, кислород является тем газом, о котором идет речь в условии. Рассчитаем его количество вещества:

ν(O2) = V(O2) / Vm = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль

Исходя из уравнения реакции:

νпрореаг.(AgNO3) = 4ν(O2) = 4 · 0,05 моль = 0,2 моль

Тогда количество вещества, оставшегося после электролиза нитрата серебра, будет составлять:

νост.(AgNO3) = νисх.(AgNO3) — νпрореаг.(AgNO3) = 0,4 моль — 0,2 моль = 0,2 моль

Рассчитаем массу раствора после электролиза:

mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(AgNO3) — m(Ag) — m(O2)

Для расчета массы раствора после электролиза не хватает массы серебра и массы кислорода. Рассчитаем их:

m(Ag) = M(Ag) · ν(Ag) = 108 г/моль · 0,2 моль = 21,6 г

m(O2) = M(O2)· ν(O2) = 32 г/моль · 0,05 моль = 1,6 г

mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(AgNO3) — m(Ag) — m(O2) = 170 г — 21,6 г — 1,6 г = 146,8 г

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида натрия, содержащегося в прибавляемом растворе:

mисх.(NaCl) = mр-ра(NaCl) · ω(NaCl) / 100% = 175,5 г · 10% / 100% = 17,55 г

νисх.(NaCl) = m(NaCl) / M(NaCl) = 17,55 г / 58,5 г/моль = 0,3 моль

Из компонентов раствора, полученного в результате электролиза, с хлоридом натрия будет реагировать только нитрат серебра. Реакция протекает в соответствии с уравнением:

AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3

Нитрат серебра в недостатке, считаем по нему.

m(AgCl) = M(AgCl) ·  ν(AgCl) = 143,5 г/моль · 0,2 моль = 28,7 г

Рассчитаем массу конечного раствора:

mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mр-ра(NaCl) — m(AgCl) = 146,8 г + 175,5 г — 28,7 г = 293,6 г

νост.(NaCl) = νисх.(NaCl) — νпрореаг.(NaCl) = 0,3 моль — 0,2 моль = 0,1 моль

mост.(NaCl) = M(NaCl) ·  νост.(NaCl) = 58,5 г/моль · 0,1 моль = 5,85 г

ωконечн.(NaCl) = 100% · mост.(NaCl) / mкон. р-ра = 100% · 5,85 г / 293,6 г = 1,99 %

12

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 234 г 20%-ного раствора хлорида натрия. После того как на катоде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 2,27 %

Решение:

Уравнение электролиза водного раствора хлорида натрия:

2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2

На катоде выделяется водород. Рассчитаем его количество вещества:

ν(H2) = V(H2) / Vm = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль

Как следует из уравнения электролиза:

ν(Cl2) = ν(H2) = 0,3 моль

Рассчитаем массу раствора после электролиза. Для этого следует из массы исходного раствора вычесть массу образовавшихся нерастворимых продуктов, в нашем случае, водорода и хлора.

m(Cl2) = ν(Cl2) · M(Cl2) = 0,3 моль ·  71 г/моль = 21,3 г

m(H2) = ν(H2) · M(H2) = 0,3 моль ·  2 г/моль = 0,6 г

Тогда,
mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(NaCl) — m(Cl2) — m(H2) = 234 г — 21,3 г — 0,6 г = 212,1 г

Сульфат меди, содержащийся в прибавляемом растворе, будет реагировать только с гидроксидом натрия. Реакция протекает в соответствии с уравнением:

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4

Рассчитаем массу и количество вещества сульфата меди, содержащегося в прибавляемом растворе:

m(CuSO4) = mр-ра(CuSO4) · ω(CuSO4) / 100% = 160 г · 20% /100% = 32 г
ν(CuSO4) = m(CuSO4) / M(CuSO4) = 32 г / 160 г/моль = 0,2 моль

Исходя из уравнения электролиза, мы можем записать, что:

ν(NaOH) = 2ν(H2) = 2 · 0,3 моль = 0,6 моль

Поскольку:
ν(CuSO4) / 1 < ν(NaOH) / 2, где 1 и 2 — соответствующие коэффициенты в уравнении, то, следовательно, сульфат меди находится в недостатке. Т.е. расчет массы выпавшего осадка гидроксида меди следует вести по нему:

ν(Cu(OH)2) = ν(CuSO4) = 0,2 моль
m(Cu(OH)2) = ν(Cu(OH)2) · M(Cu(OH)2) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г

Рассчитаем массу конечного раствора:

mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mр-ра(CuSO4) — m(Cu(OH)2) = 212,1 г + 160 г — 19,6 г = 352,5 г

Исходя из уравнения реакции взаимодействия сульфата меди с гидроксидом натрия, мы можем записать, что:

νпрореаг.(NaOH) = 2ν(CuSO4) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль

Тогда количество вещества и масса гидроксида натрия, оставшегося после реакции с сульфатом меди, будут составлять:

νост.(NaOH) = ν(NaOH) — νпрореаг.(NaOH) = 0,6 моль — 0,4 моль = 0,2 моль
mост.(NaOH) = νост.(NaOH) · M(NaOH) = 0,2 моль · 40 г/моль = 8 г

Тогда массовая доля гидроксида натрия в конечном растворе будет равна:

ωконечн.(NaOH) = 100% · mост.(NaOH) / mкон. р-ра = 100% · 8 г / 352,5 г = 2,27 %

13

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 470 г 20%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 24 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 212 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю нитрата меди(II) в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 5,79 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата меди:

2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + 4HNO3 + O2

Рассчитаем массу и количество вещества нитрата меди в исходном растворе (до электролиза):
mисх.(Cu(NO3)2) = mисх. р-ра(Cu(NO3)2) · w(Cu(NO3)2) / 100% = 470 г · 20% / 100% = 94 г
νисх.(Cu(NO3)2) = mисх.(Cu(NO3)2) / M(Cu(NO3)2) = 94 г / 188 г/моль = 0,5 моль

Уменьшение массы раствора в результате электролиза обусловлено образованием нерастворимых продуктов, в нашем случае, кислорода и меди. Т.е.:
m(O2) + m(Cu) = 24 г

Пусть количество вещества кислорода будет равно x моль, тогда:
ν(Cu) = 2ν(O2) = 2x моль

В свою очередь, массы кислорода и меди можно выразить через x следующим образом:
m(O2) = M(O2) · ν(O2) = 32 г/моль · x моль = 32x г
m(Cu) = M(Cu) · ν(Cu) = 64 г/моль · 2x моль = 128x г

Тогда будет справедливым уравнение:
32x + 128x = 24
160x = 24
x = 0,15

Таким образом,
ν(O2) = 0,15 моль, а ν(Cu) = 2 · 0,15 моль = 0,3 моль

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(Cu(NO3)2) — m(Cu) — m(O2) = 470 г — 24 г = 446 г

Количество вещества нитрата меди, вступившего в реакцию электролиза, будет равно:
νпрореаг.(Cu(NO3)2) = ν(Cu) = 0,3 моль, тогда количество оставшегося в растворе нитрата меди будет составлять:
νост.(Cu(NO3)2) = νисх.(Cu(NO3)2) — νпрореаг.(Cu(NO3)2) = 0,5 моль — 0,3 моль = 0,2 моль

Рассчитаем количество вещества азотной кислоты, образовавшейся в результате электролиза:
ν(HNO3) = 4ν(O2) = 4 · 0,15 моль = 0,6 моль

Нитрат меди при отсутствии кислот в растворе способен реагировать с растворами карбонатов. При этом образуется осадок основной соли гидроксокарбоната меди (CuOH)2CO3.

То есть карбонат натрия в водном растворе прежде всего будет реагировать с азотной кислотой в соответствии с уравнением:

2HNO3 + Na2CO3 = 2NaNO3 + CO2 + H2O,

а реакция с нитратом меди будет возможной только в том случае, если карбонат натрия окажется в избытке.

Рассчитаем массу и количество вещества карбоната натрия в прибавляемом растворе:

m(Na2CO3) = mр-ра(Na2CO3) · w(Na2CO3) / 100% = 212 г · 10% / 100% = 21,2 г

ν(Na2CO3) = m(Na2CO3) / M(Na2CO3) = 21,2 г / 106 г/моль = 0,2 моль

Поскольку:

ν(HNO3) / 2 > ν(Na2CO3) / 1, где 2 и 1 — соответствующие коэффициенты в уравнении, то это значит, что азотная кислота в избытке. Следовательно, нитрат меди с карбонатом натрия реагировать не будет.

Поскольку карбонат натрия в недостатке, расчет количества вещества углекислого газа и его массы будем вести по нему:

ν(CO2) = ν(Na2CO3) = 0,2 моль
m(CO2) = ν(CO2) · M(CO2) = 0,2 моль · 44 г/моль = 8,8 г

Рассчитаем массу конечного раствора:

mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mр-ра(Na2CO3) — m(CO2) = 446 г + 212 г — 8,8 г = 649,2 г

Количество нитрата меди после прибавления раствора карбоната натрия не изменилось, т.е. осталось равным 0,2 моль. Рассчитаем его массу:

m(Cu(NO3)2) = ν(Cu(NO3)2) · M(Cu(NO3)2) = 0,2 моль · 188 г/моль = 37,6 г

Тогда массовая доля нитрата меди в конечном растворе будет составлять:

w(Cu(NO3)2) = 100% · m(Cu(NO3)2) / mкон. р-ра = 100% · 37,6 г / 649,2 г = 5,79 %

14

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 376 г 30%-ного раствора нитрата меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 224 г 25%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 1,46 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза нитрата меди:

2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + 4HNO3 + O2

Рассчитаем массу и количество вещества нитрата меди в исходном растворе (до электролиза):

mисх.(Cu(NO3)2) = mр-ра(Cu(NO3)2) · w(Cu(NO3)2) / 100% = 376 г · 30% / 100% = 112,8 г

νисх.(Cu(NO3)2) = mисх.(Cu(NO3)2) / Mисх.(Cu(NO3)2) = 112,8 г / 188 г/моль = 0,6 моль

Единственным газом, выделяющимся в указанном процессе, является кислород. Следовательно, кислород — это тот газ, о котором идет речь в условии. Рассчитаем его количество вещества:

ν(O2) = V(O2) / Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

В соответствии с уравнением реакции электролиза количество вещества образовавшейся азотной кислоты будет равно:

ν(HNO3) = 4ν(O2) = 4 · 0,2 моль = 0,8 моль

А количество вещества прореагировавшего нитрата меди:

νпрореаг.(Cu(NO3)2) = 2ν(O2) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль

Тогда количество вещества нитрата меди, оставшегося в растворе после электролиза, будет составлять:

νост.(Cu(NO3)2) = νисх.(Cu(NO3)2) — νпрореаг.(Cu(NO3)2) = 0,6 моль — 0,4 моль = 0,2 моль

Рассчитаем массу раствора после электролиза:

mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(Cu(NO3)2 — m(Cu) — m(O2)

Для расчета массы раствора после электролиза не хватает значений масс выделившихся меди и кислорода. Рассчитаем их количества вещества и массы:

ν(O2) = 0,2 моль (было рассчитано выше)

m(O2) = M(O2) · ν(O2) = 32 г/моль · 0,2 моль = 6,4 г

ν(Cu) = 2ν(O2) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль

m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,4 моль · 64 г/моль = 25,6 г

Тогда,
mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(Cu(NO3)2) — m(Cu) — m(O2) = 376 г — 6,4 — 25,6 г = 344 г

Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия, содержащегося в прибавляемом растворе:

mисх.(NaOH) = mр-ра(NaOH) · w(NaOH) / 100% = 224 г · 25% /100%  = 56 г

νисх.(NaOH) = mисх.(NaOH) / M(NaOH) = 56 г / 40 г/моль = 1,4 моль

Поскольку в условии задачи следует определить массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе, то, по всей видимости, гидроксид натрия в избытке. Т.е. он будет реагировать как азотной кислотой, так и с нитратом меди, оставшимся после процесса электролиза. Запишем уравнения соответствующих реакций:

HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O (I)

Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO3 (II)

Рассчитаем количества вещества гидроксида натрия, которые пошли на реакции I и II:

ν I (NaOH) = ν (HNO3) = 0,8 моль

ν II (NaOH) = 2νост.(Cu(NO3)2) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль

Тогда количество вещества и масса гидроксида натрия, оставшегося в конечном растворе будут равны:

νост.(NaOH) = νисх.(NaOH) — ν I (NaOH) — ν II (NaOH) = 1,4 моль — 0,8 моль — 0,4 моль = 0,2 моль

mост.(NaOH) = M(NaOH) · νост.(NaOH) = 40 г/моль · 0,2 моль = 8 г

Рассчитаем массу конечного раствора:

mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mр-ра(NaOH) — m(Cu(OH)2)

Для расчета массы конечного раствора не хватает значения массы осадка гидроксида меди. Найдем его:

ν(Cu(OH)2) = νост.(Cu(NO3)2) = 0,2 моль

m(Cu(OH)2) = ν(Cu(OH)2) · M(Cu(OH)2) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г

Тогда,
mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mр-ра(NaOH) — m(Cu(OH)2) = 344 г + 224 г — 19,6 г = 548,4 г

Теперь можно рассчитать массовую долю щелочи в конечном растворе:

wост.(NaOH) = 100% · mост.(NaOH) / mкон. р-ра = 100% · 8 г / 548,4 г = 1,46 %

15

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как масса раствора уменьшилась на 23,2 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 175,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 5,05%

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата серебра:

4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + 4HNO3 + O2

Рассчитаем массу и количество исходного нитрата серебра в растворе до электролиза:
mисх.(AgNO3) = mисх.р-ра(AgNO3) · ω(AgNO3) / 100% = 340 г · 0,2 = 68 г
νисх.(AgNO3) = mисх.(AgNO3) / M(AgNO3) = 68 г / 170 г/моль = 0,4 моль

Уменьшение массы раствора обусловлено образованием нерастворимых продуктов — серебра и кислорода. Т.е.:
m(O2) + m(Ag) = 23,2 г

Пусть количество вещества кислорода будет x моль. Тогда:
ν(Ag) = 4ν(O2) = 4x моль

Выразим массы кислорода и серебра через x:
m(O2) = M(O2) · ν(O2) = 32 г/моль · x моль = 32x г
m(Ag) = M(Ag) · ν(Ag) = 108 г/моль · 4x моль = 432x г

Тогда будет справедливым уравнение:
32x + 432x = 23,2
464 x = 23,2
x = 0,05

Таким образом
ν(O2) = 0,05 моль
ν(Ag) = 4ν(O2) = 0,2 моль

В соответствии с уравнением электролиза количество вещества прореагировавшего нитрата серебра будет равно количеству вещества выделившегося металлического серебра, т. е.:
νпрореаг.(AgNO3) = ν(Ag) = 0,2 моль

В свою очередь количество вещества нитрата серебра, оставшегося в растворе после электролиза:
νост.(AgNO3) = νисх.(AgNO3) — νпрореаг.(AgNO3) = 0,4 моль — 0,2 моль = 0,2 моль

Рассчитаем массу раствора, полученного после электролиза:
mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(AgNO3) — m(Ag) — m(O2) = 340 г — 23,2 г = 316,8 г

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида натрия в прибавляемом растворе:
mисх.(NaCl) = mр-ра(NaCl) · ω(NaCl) / 100% = 175,5 г · 20% /100% = 35,1 г
νисх.(NaCl) = mисх.(NaCl) / M(NaCl) = 35,1 г / 58,5 г/моль = 0,6 моль

В растворе после электролиза, кроме воды, будут содержаться два вещества — нитрат серебра и азотная кислота. Хлорид натрия будет реагировать только с нитратом серебра. Реакция протекает в соответствии с уравнением:

AgNO3 + NaCl = NaNO3 + AgCl

Рассчитаем количество вещества и массу осадка хлорида серебра, учитывая, что нитрат серебра находится в недостатке, т.е. расчеты нужно вести по нему:
ν(AgCl) = νост.(AgNO3) = 0,2 моль
m(AgCl) = ν(AgCl) · M(AgCl) = 0,2 моль · 143,5 г/моль = 28,7 г

Количество вещества хлорида натрия, которое вступило в реакцию с нитратом серебра, будет равно:
νпрореаг.(NaCl) = νост.(AgNO3) = 0,2 моль

В свою очередь, количество вещества хлорида натрия, которое осталось после реакции с нитратом серебра, будет составлять:
νост.(NaCl) = νисх.(NaCl) — νпрореаг.(NaCl) = 0,6 моль — 0,2 моль = 0,4 моль,

а масса будет равна:
mост.(NaCl) = νост.(NaCl) · M(NaCl) = 0,4 моль · 58,5 г/моль = 23,4 г

Рассчитаем массу конечного раствора:
mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mр-ра(NaCl) — m(AgCl) = 316,8 г + 175,5 г — 28,7 г = 463,6 г

Тогда, массовая доля хлорида натрия в конечном растворе будет составлять:

ωконечн.(NaCl) = 100% · mост.(NaCl) / mкон. р-ра = 23,4 г / 463,6 г  · 100% = 5,05%

16

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 270 г 20%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 120 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 2,33 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида меди (II):

CuCl2 = Cu + Cl2

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида меди в исходном растворе до электролиза:
m(CuCl2) = mисх.р-ра(CuCl2) · ω(CuCl2) / 100% = 270 г · 20% / 100% = 54 г
νисх.(CuCl2) = mисх.(CuCl2) / M(CuCl2) = 54 г / 135 г/моль = 0,4 моль

Единственным газом, выделившимся в процессе электролиза, является хлор, следовательно, хлор — это тот газ, о котором идем речь в условии. Рассчитаем его количество вещества:
ν(Cl2) = V(Cl2) / Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

Исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что:
ν(Cu) = ν(Cl2) = 0,2 моль

Рассчитаем массы выделившихся хлора и металлической меди:
m(Cl2) = ν(Cl2) · M(Cl2) = 0,2 моль · 71 г/моль = 14,2 г
m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,2 моль · 64 г/моль = 12,8 г

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(CuCl2) — m(Cu) — m(Cl2) = 270 г — 14,2 г — 12,8 г = 243 г

Исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что количество вещества прореагировавшего хлорида меди будет равно:
νпрореаг.(CuCl2) = ν(Cu) = 0,2 моль

Тогда:
νост.(CuCl2) = νисх.(CuCl2) — νпрореаг.(CuCl2) = 0,4 моль — 0,2 моль = 0,2 моль

Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия в прибавляемом растворе:
mисх.(NaOH) = mисх. р-ра(NaOH) · ω(NaOH) / 100% = 120 г · 20% / 100% = 24 г
νисх.(NaOH) = mисх.(NaOH) / M(NaOH) = 24 г / 40 г/моль = 0,6 моль

Единственным растворенным веществом в растворе после электролиза является хлорид меди. Он и будет реагировать с водным раствором гидроксида натрия. Реакция протекает в соответствии с уравнением:

CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl

Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое прореагировало с оставшимся после электролиза хлоридом меди:
νпрореаг.(NaOH) = 2ν(CuCl2) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль

Тогда количество вещества гидроксида натрия, оставшегося в конечном растворе после реакции с хлоридом меди, и его масса, будут равны:
νост.(NaOH) = νисх.(NaOH) — νпрореаг.(NaOH) = 0,6 моль — 0,4 моль = 0,2 моль
mост.(NaOH) = νост.(NaOH) · M(NaOH) = 0,2 моль · 40 г/моль = 8 г

Рассчитаем количество вещества и массу осадка гидроксида меди:
ν(Cu(OH)2) = νост.(CuCl2) = 0,2 моль
m(Cu(OH)2) = M(Cu(OH)2) · νост.(CuCl2) = 98 г/моль · 0,2 моль = 19,6 г

Рассчитаем массу конечного раствора:

mкон. р-ра = mр-ра после эл-за + mисх. р-ра(NaOH) — m(Cu(OH)2) = 243 г + 120 г — 19,6 г = 343,4 г
ωконечн.(NaOH) = 100% · mост.(NaOH) / mкон. р-ра = 100% · 8 г / 343,4 г = 2,33 %

17

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 15%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 66,6 г. Вычислите массу 10%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответ: 32 г

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида меди (II):

CuCl2 = Cu + Cl2

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида меди в исходном растворе до электролиза:
m(CuCl2) = mисх.р-ра(CuCl2) · ω(CuCl2) / 100% = 360 г · 15% / 100% = 54 г
νисх.(CuCl2) = mисх.(CuCl2) / M(CuCl2) = 54 г / 135 г/моль = 0,4 моль

Единственным газом, выделившимся в процессе электролиза, является хлор, следовательно, хлор — это тот газ, о котором идем речь в условии. Рассчитаем его количество вещества:
ν(Cl2) = V(Cl2) / Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

Исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что:
ν(Cu) = ν(Cl2) = 0,2 моль

Рассчитаем массы выделившихся хлора и металлической меди:
m(Cl2) = ν(Cl2) · M(Cl2) = 0,2 моль · 71 г/моль = 14,2 г
m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,2 моль · 64 г/моль = 12,8 г

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
mр-ра после эл-за = mисх.р-ра(CuCl2) — m(Cu) — m(Cl2) = 360 г — 12,8 г — 14,2 г = 333 г

Исходя из уравнения электролиза, можно сделать вывод о том, что количество вещества хлорида меди, вступившего в реакцию электролиза, равно количеству вещества образовавшейся металлической меди:
νпрореаг.(CuCl2) = ν(Cu) = 0,2 моль

Тогда количество вещества хлорида меди будет равно:
νост.(CuCl2) = νисх.(CuCl2) — νпрореаг.(CuCl2) = 0,4 моль — 0,2 моль = 0,2 моль

Из раствора, полученного в результате электролиза, отобрали порцию массой 66,6 г. Это составляет 66,6 г / 333 г = 1/5 часть от этого раствора.

Поскольку отобрали 1/5 часть раствора, следовательно, отобрали и 1/5 часть каждого компонента этого раствора. Следовательно:
νв порции(CuCl2) = νост.(CuCl2) · 1/5 = 0,2 моль · 1/5 = 0,04 моль

Хлорид меди реагирует с гидроксидом натрия в соответствии с уравнением:

CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl

Исходя из этого уравнения реакции:
ν(NaOH) = 2ν(CuCl2) = 2 · 0,04 моль = 0,08 моль
m(NaOH) = ν(NaOH) · M(NaOH) = 0,08 моль · 40 г/моль = 3,2 г

Тогда:
mр-ра(NaOH) = 100% · m(NaOH) / ω(NaOH) = 100% · 3,2 г / 10% = 32 г

комментариев 11
  1. Егор

    зачем это действие в 4 задаче «Рассчитаем массу и количество вещества хлорида натрия в растворе до электролиза»? ведь оно никак не используется в решении.

    • Сергей Широкопояс

      Егор, чтобы убедиться в верности допущения того, что не успел начаться электролиз воды. Если бы рассчитанное количество вещества щелочи превысило количество вещества исходного хлорида натрия, то это означало бы, что электролиз проводили настолько долго, что успел начаться электролиз воды и рассчитывать надо заново с учетом этого факта

  2. Ирина Владимировна

    Сергей, не могу не удивляться Вашей мобильности!Спасибо за ваш труд!

  3. Елена

    Вопрос, что они в следующий раз придумают За их фантазиями не угонишься и, главное, нигде даже намека не было А на электролиз мы, в свое время, решали в 9 классе, но там в одно действие по-моему Может в этом году выставить примеры или хотя бы напомнить названия всех типов задач?

  4. Ольга

    То что Вы делаете для нас: и абитуриентов и преподавателей, — это христианская миссия. Действительно, составители заданий для ЕГЭ становятся все изощреннее, а источников для нормальной подготовки все меньше и меньше. Я обратилась к Вам за помощью и получила ее. Огромное спасибо!

  5. заур

    вот почему в этих задачах даются соли образованные металлами до алюминия и после водорода? с металлами средней активности больше возни?

    • Сергей Широкопояс

      Потому, как в случае металлов средней активности нельзя написать одно уравнение электролиза, которое включало бы в себя и металл, и водород. Электролиз металлов средней активности может быть описан только двумя отдельными уравнениями. Связано это с тем, что соотношение водород/металл не равно 1 к 1. Оно может быть практически каким угодно, так как зависит от множетсва параметров: природы металла средней активности, концентрации раствора, напряжения, силы тока и плотности тока.

  6. Ибад

    Почему в первой задаче массу раствора после нельзя найти следующим образом:
    m(р-ра)=m(воды в исходном растворе сульфата меди)+m(чистый сульфат меди,не вступивший в реакцию электролиза)+m(образующейся серной кислоты)= 500-500*0.16 + 0.4*160 + 0.1*98=493.8
    В этом случае ответ немного отличается.

  7. Ибад

    Разобрался,потому что вода идет на анод вместо кислород содержащего сульфат-иона

  8. rey

    как можно взять ровно 1/5 от количества вещества РАЗНЫХ веществ при том ,что они находятся в постоянном хаотичном движении в растворе?(если откинуть на второй план распределительный закон)

    • Сергей Широкопояс

      Точно также, как если Вы растворите в стакане воды две чайные ложки сахара, а потом отберете половину полученного раствора, то в этой половине удивительным образом окажется одна чайная ложка сахара.

      У вас же там не три молекулы дергаются, в конце концов. При таком количестве микрочастиц статистическое распределение будет работать на ура

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.