В результате электролиза 480 g x%-го раствора CuSO4 образовался раствор, содержащий 20% ионов сульфата. Определите количество тока (F), необходимого для электролиза, если в образованном растворе соотношение ионов SO2− и Cu2+ составляет 3:1.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим массу сульфата в образовавшемся растворе CuSO4.

Изначально в 480 г раствора содержится 480x% = 4800.01x г CuSO4.
Масса сульфата в растворе после электролиза:
m(SO4) = 4800.01x(32/160) = 9.6*x г

После электролиза 80% CuSO4 превратился в металлическую медь, которая осаждается на катоде, а оставшиеся 20% CuSO4 превращается в Cu2+.

Масса ионов сульфата в растворе после электролиза:
m(SO4) = 9.6x г
Масса Cu2+ в растворе после электролиза:
m(Cu2+) = 4800.01x(0.2)(63.5/160) = 1.2x г

Так как соотношение ионов SO4 и Cu2+ составляет 3:1, то можно составить уравнение:
9.6x / (1.2x) = 3/1
9.6 / 1.2 = 3
3 = 3

Это уравнение выполняется, следовательно, все данные верны.

Теперь рассчитаем количество куперников, которые могут образоваться из меди:
m(Cu) = (4800.01x(0.8)(63.5/160)) / 63.5 = 6*x г

Таким образом, для электролиза необходимо, чтобы в 480 г раствора содержалось 6*x г Cu, то есть, 480 куперников.

1 куперников соответствует 1 фарада, поэтому необходимо подать 480 Ф тока для электролиза данного количества раствора.