При электролизе 800 г 10 %-ного раствора сульфата меди (2) на аноде выделилось 22.4 л газа. Вычислите массовую долю вещества в растворе после электролиза?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом Фарадея.

Найдем количество зарядов, которые прошли через электролит:
Q = I * t, где
Q - количество зарядов,
I - сила тока (зависит от выделившегося газа),
t - время, в течение которого проводился электролиз.

Найдем количество вещества, которое выделилось на аноде:
n = Q / F, где
n - количество вещества,
F - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль).

Найдем массу вещества, которое выделилось на аноде:
m = n * M, где
m - масса вещества,
M - молярная масса вещества.

Найдем массовую долю вещества в растворе после электролиза:
m% = m / (m + m0) * 100%, где
m0 - масса раствора до электролиза.

Дано:
m0 = 800 г,
V = 22.4 л,
C = 10%,
M(CuSO4) = 63.55 + 32.06 + 4*16 = 159.55 г/моль.

Вычислим все значения:

Q = V I = 22.4 F,
где F - для кислорода F = 2 моль/96485 Кл.

n = Q / F = 22.4 * 2 / 96485 = 0.000464 моль.

m = n M = 0.000464 159.55 = 0.074 г.

m% = m / (m + m0) 100% = 0.074 / (0.074 + 800) 100% ≈ 0.0091%.

Итак, массовая доля вещества в растворе после электролиза составляет около 0.0091%.