При электролизе раствора сульфата меди(2)на катоде выделилось 32 г меди.составьте схему электролиза ,вычислите объем газа(н.у),образующегося при этом.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Объем газа (кислорода), образующегося при электролизе, составляет 5,6 л. ️ Шаг 1: Составление схемы электролиза В растворе сульфат меди(II) диссоциирует на ионы: CuSO4Cu2++SO42cap C u cap S cap O sub 4 right arrow cap C u raised to the 2 plus power plus cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power Поскольку это водный раствор, в процессе также участвуют молекулы воды. На электродах протекают следующие процессы:

  • Катод (-): Ионы меди Cu2+cap C u raised to the 2 plus power восстанавливаются до металлической меди, так как медь находится в ряду напряжений правее водорода.
    Cu2++2eCu0cap C u raised to the 2 plus power plus 2 e raised to the negative power right arrow cap C u to the 0 power Анод (+): Анионы SO42cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power являются кислородсодержащими и не окисляются. Вместо них происходит окисление молекул воды с выделением кислорода.
    2H2O4eO2+4H+2 cap H sub 2 cap O minus 4 e raised to the negative power right arrow cap O sub 2 up arrow positive 4 cap H raised to the positive power

️ Шаг 2: Написание суммарного уравнения Объединяя процессы на электродах и учитывая число отданных и принятых электронов, получаем полное уравнение реакции электролиза водного раствора сульфата меди(II): 2CuSO4+2H2Oэлектролиз2Cu+O2+2H2SO42 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 ️ Шаг 3: Расчет количества вещества меди Вычислим количество вещества меди ( nn), выделившейся на катоде, используя её массу ( m=32 гm equals 32 г) и молярную массу ( M=64 г/мольcap M equals 64 г/моль): n(Cu)=m(Cu)M(Cu)=3264=0,5 мольn open paren cap C u close paren equals the fraction with numerator m open paren cap C u close paren and denominator cap M open paren cap C u close paren end-fraction equals 32 over 64 end-fraction equals 0 comma 5 моль ️ Шаг 4: Расчет объема газа Согласно уравнению реакции, соотношение количества вещества меди и кислорода составляет 212 colon 1. Следовательно, количество вещества кислорода равно: n(O2)=12n(Cu)=0,52=0,25 мольn open paren cap O sub 2 close paren equals one-half n open paren cap C u close paren equals the fraction with numerator 0 comma 5 and denominator 2 end-fraction equals 0 comma 25 моль Вычислим объем кислорода при нормальных условиях ( Vm=22,4 л/мольcap V sub m equals 22 comma 4 л/моль): V(O2)=n(O2)Vm=0,2522,4=5,6 лcap V open paren cap O sub 2 close paren equals n open paren cap O sub 2 close paren center dot cap V sub m equals 0 comma 25 center dot 22 comma 4 equals 5 comma 6 л Ответ: 5,6 л Нужно ли вам рассчитать массу образовавшейся серной кислоты или рассмотреть электролиз с использованием активного (растворимого) анода?

Форма ответа

Ваш аватар