34.09 Электролиз

1) Уравнения реакций:
(1) 2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu↓ + 2H₂SO₄ + O₂↑ (электролиз)
(2) 2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑ (электролиз)
(3) BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2HCl

2) Рассчитаны количества веществ реагентов и масса продуктов:
m(CuSO₄) = 640 · 0,15 = 96 г
n(CuSO₄) = 96 / 160 = 0,6 моль
n(O₂) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль
n(Cu) = n(CuSO₄) = 0,6 моль
m(Cu) = 0,6 · 64 = 38,4 г
n(H₂SO₄) = n(CuSO₄) = 0,6 моль
n(O_{2 по уравн. 1}) = 0,5n(CuSO₄) = 0,3 моль
n(O_{2 по уравн. 2}) = 0,5 - 0,3 = 0,2 моль
n(H₂O _{прореаг.}) = 2n(O₂ [2]) = 0,4 моль
m(H₂O _{прореаг.}) = 0,4 · 18 = 7,2 г
m(O_{2 по уравн. 1}) = 32 · 0,3 = 9,6 г
m(BaCl₂) = 665,6 · 0,25 = 166,4 г
n(BaCl₂) = 166,4 / 208 = 0,8 моль
n(BaCl_{2 прореаг.}) = n(H₂SO₄) = 0,6 моль
n(BaCl_{2 осталось}) = 0,8 - 0,6 = 0,2 моль
m(BaCl_{2 осталось}) = 0,2 · 208 = 41,6 г
n(BaSO₄) = n(BaCl_{2 прореаг.}) = 0,6 моль
m(BaSO₄) = 0,6 · 233 = 139,8 г

3) Масса раствора:
m(р-ра) = 640 + 665,5 - 38,4 - 7,2 - 139,8 - 9,6 = 1110,6 г

4) Массовая доля хлорида бария в растворе:
w(BaCl₂) = 41,6 / 1110,6 = 0,037, или 3,7%