Вычислите объем газа, выделившегося при электролизе раствора сульфата меди(2), если при этом образовалось 16 г. меди на катоде

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

При электролизе водного раствора сульфата меди(2) на катоде выделяется чистая медь, а на аноде происходит окисление воды с выделением кислорода. Объем выделившегося кислорода составляет 2,8 л. Шаг 1: Составление уравнения электролиза Запишем уравнения процессов, происходящих на электродах, и общее уравнение реакции электролиза водного раствора CuSO4cap C u cap S cap O sub 4: Катод (-): 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 (+): 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 Суммарное уравнение реакции: 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 Из уравнения видно, что на 2 моль образовавшейся меди приходится 1 моль выделившегося газа (кислорода). Шаг 2: Расчет количества вещества меди Для нахождения количества вещества меди ( nn) используем формулу n=mMn equals the fraction with numerator m and denominator cap M end-fraction , где молярная масса меди M(Cu)=64cap M open paren cap C u close paren equals 64 г/моль: n(Cu)=1664=0,25 мольn open paren cap C u close paren equals 16 over 64 end-fraction equals 0 comma 25 моль Шаг 3: Расчет объема выделившегося газа Согласно стехиометрическим коэффициентам уравнения реакции, количество вещества кислорода в два раза меньше количества вещества меди: n(O2)=12n(Cu)=0,252=0,125 мольn open paren cap O sub 2 close paren equals one-half center dot n open paren cap C u close paren equals the fraction with numerator 0 comma 25 and denominator 2 end-fraction equals 0 comma 125 моль Вычислим объем газа при нормальных условиях ( Vm=22,4cap V sub m equals 22 comma 4 л/моль): V(O2)=n(O2)Vm=0,12522,4=2,8 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 125 center dot 22 comma 4 equals 2 comma 8 лОтвет: Объем выделившегося газа (кислорода) составляет 2,8 л. Нужно ли вам рассчитать массу образовавшейся серной кислоты в ходе этого же процесса?

Форма ответа

Ваш аватар