Электролиз водного раствора сульфата меди2 с w(cuso4)= 15% продолжали до тех пор, пока массовая доля сульфата меди не составила 7%. найдите массы всех веществ, выделившихся на электродах,и массовую долю кислоты в конечном растворе, если масса исходного раствора сульфата меди равна 500г.

Question

Электролиз водного раствора сульфата меди2 с w(cuso4)= 15% продолжали до тех пор, пока массовая доля сульфата меди не составила 7%. найдите массы всех веществ, выделившихся на электродах,и массовую долю кислоты в конечном растворе, если масса исходного раствора сульфата меди равна 500г.

diavol4985 24.01.2026 05:17

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Для решения задачи рассчитаем изменение массы раствора и количество прореагировавших веществ в ходе электролиза. ️ Шаг 1: Определение исходных данных и уравнения реакции Масса исходной соли $C u S O_{4} cap C u cap S cap O sub 4$ : $m_{1} (C u S O_{4}) = 500 \cdot 0.15 = 75 г m sub 1 open paren cap C u cap S cap O sub 4 close paren equals 500 center dot 0.15 equals 75 г$ Уравнение электролиза водного раствора сульфата меди(II): $2 C u S O_{4} + 2 H_{2} O э л е к т р о л и з 2 C u + O_{2} +2 H_{2} S O_{4} 2 cap C u cap S cap O sub 4 plus 2 cap H sub 2 cap O 2 cap C u down arrow positive cap O sub 2 up arrow positive 2 cap H sub 2 cap S cap O sub 4$ Пусть в реакцию вступило $x x$ моль $C u S O_{4} cap C u cap S cap O sub 4$ . Тогда согласно уравнению: $n (C u) = x моль n open paren cap C u close paren equals x моль$ $n (O_{2}) = 0.5 x моль n open paren cap O sub 2 close paren equals 0.5 x моль$ $n (H_{2} S O_{4}) = x моль n open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals x моль$ ️ Шаг 2: Составление уравнения по массовой доле Выразим массы продуктов и остатка соли через $x x$ : $m (C u) = 64 x г m open paren cap C u close paren equals 64 x г$ $m (O_{2}) = 32 \cdot 0.5 x = 16 x г m open paren cap O sub 2 close paren equals 32 center dot 0.5 x equals 16 x г$ $m (H_{2} S O_{4}) = 98 x г m open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 98 x г$ Масса оставшейся соли: $m_{2} (C u S O_{4}) = 75 - 160 x г m sub 2 open paren cap C u cap S cap O sub 4 close paren equals 75 minus 160 x г$ Масса конечного раствора: $m_{к о н} = 500 - m (C u) - m (O_{2}) = 500 - 64 x - 16 x = 500 - 80 x г m sub к о н end-sub equals 500 minus m open paren cap C u close paren minus m open paren cap O sub 2 close paren equals 500 minus 64 x minus 16 x equals 500 minus 80 x г$ По условию конечная массовая доля соли равна $7 % 7 %$ ( $0.07 0.07$ ): $\frac{75 - 160 x}{500 - 80 x} = 0.07 the fraction with numerator 75 minus 160 x and denominator 500 minus 80 x end-fraction equals 0.07$ $75 - 160 x = 35 - 5.6 x 75 minus 160 x equals 35 minus 5.6 x$ $40 = 154.4 x 40 equals 154.4 x$ $x \approx 0.2591 моль x is approximately equal to 0.2591 моль$ ️ Шаг 3: Расчет масс продуктов и концентрации кислоты Масса меди на катоде: $m (C u) = 64 \cdot 0.2591 \approx 16.58 г m open paren cap C u close paren equals 64 center dot 0.2591 is approximately equal to 16.58 г$ Масса кислорода на аноде: $m (O_{2}) = 16 \cdot 0.2591 \approx 4.15 г m open paren cap O sub 2 close paren equals 16 center dot 0.2591 is approximately equal to 4.15 г$ Масса образовавшейся серной кислоты: $m (H_{2} S O_{4}) = 98 \cdot 0.2591 \approx 25.39 г m open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 98 center dot 0.2591 is approximately equal to 25.39 г$ Масса конечного раствора: $m_{к о н} = 500 - 80 \cdot 0.2591 \approx 479.27 г m sub к о н end-sub equals 500 minus 80 center dot 0.2591 is approximately equal to 479.27 г$ Массовая доля кислоты: $w (H_{2} S O_{4}) = \frac{25.39}{479.27} \cdot 100 % \approx 5.3 % w open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 25.39 over 479.27 end-fraction center dot 100 % is approximately equal to 5.3 %$ Ответ: Масса меди на катоде составляет 16.58 г, масса кислорода на аноде — 4.15 г, массовая доля серной кислоты в конечном растворе — 5.3%. Укажите, требуется ли вам расчет выхода по току или объема выделившегося газа при нормальных условиях?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов