34.08 Электролиз

Катод: Cu2+ + 2 ē → Cu^o ↓ · 2
Анод: 2Н2О - 4ē → О2↑ + 4Н+ Суммарное уравнение в ионном виде:
2Cu2+ +2Н2О → 2Cu^o↓+О2↑ +4Н+ Суммарное уравнение в молекулярном виде:
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu^o ↓ +О2↑ + 2H2SO4
2) Определяем количества веществ сульфата меди в исходном растворе и кислорода,
выделившегося на аноде:
ν( CuSO4) = 100 · 0,1 / 160 = 0,0625 моль. ν(О2) = 0,560 / 22,4 = 0,025 моль.
Если бы электролиз сульфата меди прошел полностью, то, согласно уравнению реак- ции, кислорода должно было бы выделиться 0,0625 / 2 = 0,03125 моль, что больше, чем выделилось на самом деле. Следовательно, электролиз прошел не до конца и в растворе остался сульфат меди:
Было: 0,0625
2CuSO4 + 2H2O → 2Cuo ↓ +О2↑ + 2H2SO4 + (CuSO4) Прореагировало: 0,05 стало: 0,05 0,025 0,05 0,0125
3) Определяем массовые доли веществ в конечном растворе:
m(H2SO4) = 98 · 0,05 = 4,9 г. m(CuSO4 в конечном растворе) = 0,0125 · 160 = 2 г.
m(конечного раствора) = m(исходного раствора) – m(Cu) – m(О2) = 100 – 0,05 · 64 – 0,025 · 32 = 96 г.
ω(H2SO4) = 4,9 / 96 = 0,051. ω(CuSO4 в конечном растворе) = 2 / 96 = 0,0208