34.04 Параллельные реакции

1) 2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + O₂ + 2H₂SO₄
Предположим, что весь газ на аноде, кислород, выделялся из реакции электролиза сульфата меди (II). В таком случае образуется 0,125 моль кислорода и 0,25 моль меди. Найдем изменение массы раствора:
m(Cu) + m(O2) = 0,25 моль * 64 г/моль + 0,125 моль * 32 г/моль = 20 г
По условию же изменение массы раствора составило 50 - 42,4 = 7,6 г
Из этого делаем вывод, что кислород выделялся еще при электролизе воды.
2) 2H₂O = 2H₂ + O₂
Пусть n_прор.(CuSO₄) = х моль, n_прор.(H₂O) = у моль, тогда:
n_обр.(Cu) [1] = х моль, n_обр.(O₂) [1] = 0,5x моль, n_обр.(H₂) [2] = y моль, n_обр.(O₂) [2] = 0,5у моль
n_общ.(O₂) = 0,125 моль; m(Cu) + m(O₂) + m(H₂) = 7,6 г
0,5х + 0,5у = 0,125; 64х + 32*(0,5х + 0,5у) + 2*у = 7,6
х = 0,05 моль; у = 0,2 моль
Т.к. прореагировало лишь 0,05 моль сульфата меди (II), делаем вывод, что это изначальное количество соли.
ω_исх.(СuSO4) = 0,05 моль * 160 г/моль / 50 г = 0,16 (16%)