Определите массу медного купороса, помещенного в электролизёр. Определите массу медного купороса, помещенного в электролизёр, если при электролизе его водного раствора выделился кислород объемом 5,71 (н.у.), выход которого ставил 85% от теоретически возможного. Составьте уравнения электродных реакций и уравнение электролиза.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Найдем количество выделившегося кислорода в молях:
V = 5,71 (н.у.)
P = 1 атм
T = 273 K
n = PV / RT = (1 5,71) / (0,0821 273) = 0,225 моль

Так как выход кислорода составил 85%, то из 0,225 моль теоретически возможного количества выделилось 0,225 * 0,85 = 0,19125 моль кислорода.

По уравнениям электродных реакций: на катоде происходит редукция кислорода:
O2 + 4e- + 2H2O -> 4OH-

На аноде происходит окисление медного купороса:
Cu2+ + 2e- -> Cu

Уравнение электролиза:
CuSO4 -> Cu2+ + SO4(2-) + 2e-

Так как на 1 моль кислорода приходится 4 моль электронов, то для 0,19125 моль кислорода понадобилось 0,19125 * 4 = 0,765 моль электронов.

Поскольку на аноде на каждый ион меди идет 2 электрона, то для образования 1 моль меди необходимо 2 моль электронов. Таким образом, для образования 0,19125 моль меди понадобилось 0,19125 * 2 = 0,3825 моль электронов.

Из предыдущего пункта следует, что количество меди в медном купоросе равно 0,3825 моль. Атомная масса меди (Cu) равна 63,5 г/моль.

Масса медного купороса, помещенного в электролизер: 0,3825 моль * 63,5 г/моль = 24,29 г.