(CuCl2) = (Cu) = 0,0025 моль

m(CuCl2) = 0,0025 моль Ÿ 135 г/моль = 0,34г

Ответ: CuCl2 ; m(CuCl2) = 0,34г

Задача № 9

1000г 5,1% - ного раствора нитрата серебра подвергнуто электролизу, при этом на катоде выделилось 10,8г вещества. Затем в электролизер добавили 500г 13,5% вещества. Затем в электролизер добавили 500г 13,5% -ного раствора хлорида меди (II). Полученный раствор снова подвергли электролизу до выделения на аноде 8,96л газа (н.у.). Определите массовые доли веществ в конечном растворе.

Решение

mр-ра Ag NO3=1000г

= 5,1%

m( Ag) = 10,8г

mр-ра (CuCl2)=13,5%

V(Cl2) = 8,96л

н.у.

(в-в) -?

раствор

1) Ag NO3 = Ag ++ NO3–

(H2O)

4 4 1 Ag+ +1 Ag 0

1 4 2H2O - 4 O2 0 + 4H+

4Ag + + 2 H2O 4Ag 0 + O20 + 4H+

+ 4NO3— + 4NO3—

на катоде : Ag +, H2O

на аноде : NO3–, H2O

mр-ра = 1000г

m=10,8

ί m = 10,8

4Ag NO3 + 2H2O = 4Ag ↓ + O2↑ + 4HNO3 (1)

раствор М=108г/моль

М=170г/моль

4 моль 4моль

2) (Ag) =

3) (AgNO3) = (Ag) = 0,1моль

4) (AgNO3) =

5) = (AgNO3) – (AgNO3) = 0,3моль – 0,1моль = 0,2моль

Значит после реакции (1) в растворе остается 0,2моль AgNO3

6) Избыток AgNO3 в растворе выступит в реально с добавленным раствором

CuCl2.

mр-ра = 500г

= 13,5%

2AgNO3 + CuCl2 = 2AgCl ↓ + Cu(NO3)2 (2)

2моль М=135г/моль

1моль

7) По условию, при электролизе оставшегося раствора на аноде выделился газ

V=8,96л (н.у.)

раствор

CuCl2 = Cu2+ + 2Cl –

(H2O)

1 2 2 Cu2+ +2 Cu0

1 2 2 Cl – - 2 Cl20

2Cl – + Cu2+ Cl2 0 + Cu0

на катоде : Cu2+, H2O

на аноде : Cl –, H2O

ί V = 8.96л

CuCl2 = Cu↓ + Cl2↑ (3)

(H2O – раствор) Vm=22,4г/моль М

1 моль

8) Из (2): (CuCl2) =

9) (CuCl2) =

Þ CuCl2 – в избытке

10) (CuCl2) = (CuCl2) - (CuCl2) = 0,5моль – 0,1моль = 0,4моль

11) Из (3): (Cl2) =

12) (CuCl2) = (Cl2) = 0,4моль, значит весь CuCl, оставшийся в растворе после реакции (2), подвергся электролизу.

13) После всех процессов в электролизе останутся Cu(NO3) – из (2)

(Cu(NO3)2) = (AgNO3) = = 0,1моль

m2(Cu(NO3)2) = 0,1моль Ÿ 188г/моль = 18,8г

14) mисход р-ра = m р-ра AgNO3 + m р-ра CuCl2 = 1000г + 500г = 1500г

15) mконеч р-ра = mисход р-ра – m1(O2) – m3(Cl2) – m3(Cu) – m1(Ag) – m2(AgCl)

16) (O2) =

m1(O2) = 0,025моль Ÿ 32г/моль = 0,8г; m1(Ag) = 10,8г (по условию)

17) m3(Cl2) = (Cl2) Ÿ М(Cl2) = 0,4моль Ÿ 71г/моль = 28,4г.

m3(Cu) = (Cu) Ÿ М(Cu) = 0,4моль Ÿ 64г/моль = 25,6г

18) m2(Ag Cl) = (Ag Cl) Ÿ М(Ag Cl) = 0,2моль Ÿ 143,5г/моль = 28,7г

19) mконеч р-ра = 1500г – 0,8г – 28,4г – 25,6г – 10,8г – 28,7г = 1405,7г

20)

Ответ:

VIII. Примеры решения задач на расчеты по законам электролиза М. Фарадея

Задача № 1

Через последовательно включенные в цепь постоянного тока растворы

нитрата серебра (I), сульфата меди (II) и хлорида золота (III) пропускали ток силой в течение 20 мин. Рассчитайте массы металлов, осевших на катоде.

Решение

р-ры Ag NO3

CuSO4

AuCl3

I = 5A

F = 20мин = 1200с

F = 96500 Кл/моль

m (Ag) - ?

m (Cu) - ?

m (Au) - ?

1) Все металлы, катионами которых образованы данные соли, находятся в ряду активности металлов «после водорода» в ряду активности металлов «после водорода», значит на катодах будет протекать реакция восстановления только металлов: