При проведении электролиза 500 г 16 % раствора сульфата меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. Из полученного

Показать ответ

Ответ:

MrGromFull

16.04.2019 23:50

Запишем уравнение электролиза водного раствора сульфата меди (II):
2CuSO4 + 2H2O→(электролиз)2Сu + O2 + 2H2SO4
Найдем массу и количество вещества исходного сульфата меди (II):
m(CuSO4)исх. = m(CuSO4)р-ра∙ω(CuSO4) = 500 г ∙ 0,16 = 80 г
n(CuSO4)исх. = m(CuSO4)исх./М(CuSO4) = 80 г / 160 г/моль = 0,5 моль.
Найдем количество вещества выделившегося на аноде кислорода:
n(О2)= V(О2)/Vm= 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль.
Найдем количество вещества и массу CuSO4, оставшегосяв растворе:
n(CuSO4)реакц. = 2∙n(О2) = 2∙0,05 моль = 0,1 моль.
n(CuSO4)ост. = n(CuSO4)исх. – n(CuSO4)реакц. = 0,5 моль – 0,1 моль = 0,4 моль.
m(CuSO4)ост. =n(CuSO4)ост.∙ М(CuSO4) = 0,4 моль ∙ 160 г/моль = 64 г.
Найдем массу конечного раствора:
mкон.р-ра = m(CuSO4)р-ра – m(O2) – m(Cu)
m(О2) = n(О2)∙М(О2) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г.
n(Cu) = n(CuSO4)реакц.= 0,1 моль.
m(Cu) = n(Cu)∙М(Cu) = 0,1 моль ∙ 64 г/моль = 6,4 г.
mкон.р-ра = m(CuSO4)р-ра – m(O2) – m(Cu) = 500 г – 1,6 г – 6,4 г = 492 г
n(H2SO4) = n(CuSO4)реакц. = 0,1 моль.
m(H2SO4)=n(H2SO4)∙ М(H2SO4) = 0,1 моль∙ 98 г/моль = 9,8 г.
ω(CuSO4)кон.= m(CuSO4)ост./mкон.р—ра = 64 г / 492 г = 0,13
ω(H2SO4)кон. = m(H2SO4)/mкон.р-ра = 9,8г / 492 г = 0,02
Найдем массу и количество вещества сульфата меди (II) в отобранной порции:
m(CuSO4)порц. = mпорц р-ра.∙ ω(CuSO4)кон. = 98,4 г ∙ 0,13 = 12,8 г
n(CuSO4)порц. = m(CuSO4)порц. / М(CuSO4) = 12,8 г / 160 г/моль = 0,08 моль.
Найдем массу и количество вещества гидроксида бария в отобранной порции:
m(H2SO4)порц. = mпорц р-ра.∙ ω(H2SO4)кон. = 98,4 г ∙ 0,02 = 1,968 г
n(H2SO4)порц. = m(H2SO4)порц. / М(H2SO4) = 1,968г / 98г/моль = 0,02моль.
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4(1)
H2SO4+ 2NaOH→Na2SO4 + 2H2O (2)
Найдем массу гидроксида натрия, потребовавшегося для осаждения ионов Cu2+:
Из уравнения (1): n(NaOH)1 = 2∙n(CuSO4)порц.= 2∙0,08 моль = 0,16 моль.
Из уравнения (2):n(NaOH)2= 2∙n(H2SO4)порц. = 2∙ 0,02моль = 0,04моль.
n(NaOH(реакц.)) = n(NaOH(реакц.)1) + n(NaOH(реакц.)2) = 0,16моль +0,04моль= 0,2моль
m(NaOH)в-ва = n(NaOH)∙М(NaOH) = 0,2моль∙ 40 г/моль= 8г .
m(NaOH)р-ра = m(NaOH)в-ва / ω(NaOH) = 8г / 0,2 = 40г.
Ответ:m(NaOH)р-ра = 40г.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Другие предметы