∆mр-ра = 10г

н.у.

?

См. схему реакции электролиза и электронные полуреакции в задаче №4, часть VII

= 1,02 г/мл

Vр-ра=400мл

Ñmр-ра = 10г

ί m - ? m - ?

2CuSO4 + 2H2O = 2Сu↓ + O2↑ + 2H2 SO4 (1)

раствор М=64г/моль М=32г/моль М=98 г/моль

М=160 г/моль Vm=22,4 л/моль

2 моль 2моль 1 моль 2 моль

1) mр-раCuSO4 = Vр-ра Ÿ = 400мл Ÿ 1,02г/мл = 408г = mр-ра до реакции

2) (CuSO4 ) =

3) По условию процесс продолжается до тех пор, пока масса не уменьшилась на 10г, значит на электродах выделилось 10г веществ – меди и газообразного кислорода.

4) По уравнению реакции:

Пусть 1 часть продуктов (Cu и О2) содержит х моль вещества,

тогда моль; моль

5) m(O2) = 32x , г

m(O2) = 32x , г m(O2) + m(Cu) = 10

32(x) + 64 2x = 10

160x = 10

x = 0,0625

Значит: m(O2) = 32 г/мольŸ 0,0625 = 2г

m(Cu) = 64 г/мольŸ 2 Ÿ 0,0625 моль = 8г

6) m1(H2SO4) =(H2SO4) Ÿ М(H2SO4)

7) (H2SO4) = (Cu) = 2Ÿ 0.0625 моль = 0,125 моль

8) m1(H2SO4) = 0,125 моль Ÿ 98 г/моль = 12,25г

9) mобщ. (CuSO4) = mр-раCuSO4 Ÿ (CuSO4) = 408г Ÿ 0,06 = 24,48г

10) m1(CuSO4) = (CuSO4) Ÿ М(CuSO4)

(CuSO4) Ÿ (Cu) = 2 Ÿ 0,0625 моль = 0,125 моль

m1(CuSO4) = 0,125 моль Ÿ 160 г/моль = 20г

11) mизбытка(CuSO4) = 24,48 – 20г = 4,48г

12) mр-ра после реакции = mр-ра до реакции - m(Cu; O2) = 408г – 10г = 398г

13) (CuSO4) = 0,0112 (1,12% CuSO4 в оставшемся растворе)

14) (Н2SO4) = 0,0308 (3,08% Н2SO4 в оставшемся растворе)

Ответ: На электродах выделилось: m(Cu) = 8г; m(O2) = 2г; в оставшемся растворе: (CuSO4) =0,0112 (1,12%)

(Н2SO4) = 0,0308 (3,08%)

Задача № 8

При электролизе раствора хлорида металла катион которого двухзаряден, на катоде выделилось 0,16г металла. При растворении этой массы металла в концентрированной азотной кислоте выделился бурый газ объемом 0,112 (н.у.) Определите состав хлорида и его массу в растворе.

Решение

II

MeCl2

m(Me) = 0,16г

m(NO2) = 0,112л

н.у.

1) По условию, на катоде выделяется чистый металл, значит этот металл может находиться в ряду активности металлов «после водорода» раствор

MeCl2 = Ме2++ 2Cl– m=0,16г

1 2 2 Me2+ +2 Me 0 (по условию)

1 2 2Cl— - 2 Cl 0

Me2+ + 2Cl — Me 0 + Cl 0

(H2O)

на катоде : Me2+, H2O (H+)

на аноде : Cl –, H2O

2) По условию реакции (1) нельзя однозначно вычислить (MeCl2), так как в условии задачи нельзя не говорится о том, что процесс электролиза прошел до конца, поэтому основные расчеты проводим по уравнению реакции (2)

ί m = 0,16г

MeCl = Me ↑ + Cl2↓ (1)

(H2O)

m = 0,16г II V = 0,112л

Me + 4HNO3 = Me(NO3) + 2NO2↑ + 2H2O2 (2)

1 моль (конц.) (по условию)

Vm=22,4л/моль

2 моль

1 2 2 Me0 +2 Me 2+

2 1 2 NO3— + 2Н+ + NO20 + H2O

Me0 + 2 NO3— + 4Н+ Me 2+ + 2NO2 0 + 2H2O

+ 2NO3— + 2NO3—

в-ль; ок-е

ок-ль; в-е

3) (NO2) =

4) ; (Me) = = 0,0025 моль

5) M(Me) =

Этот металл – медь (валентность – II), выделяется на катоде из растворов солей, с HNO3 (конец) реагирует с выделением NO2 , что соответствует условию задачи).

Хлорид металла - CuCl2 – хлорид меди (II)

6) m(CuCl2) = (CuCl2) Ÿ M(CuCl2)