Какова масса 20%-го раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из 98,4 г раствора, полученного при электролизе 500 г 16%-го раствора сульфата меди(II), если на аноде выделилось 1,12 л газа (н.у.)?

Химия 11 класс Электролиз и осаждение ионов масса раствора гидроксид натрия осаждение ионов меди электролиз сульфат меди 20% раствор 16% раствор газ химия расчет массы Новый

Для решения данной задачи давайте разберем все шаги подробно.

Шаг 1: Определение массы ионов меди в растворе.

Сначала необходимо найти, сколько ионов меди (Cu²⁺) содержится в 98,4 г раствора, полученного из 500 г 16%-го раствора сульфата меди(II).

• Находим массу сульфата меди(II) в 500 г раствора:
• Масса CuSO4 = 500 г * 0,16 = 80 г.
• Теперь находим массу меди в сульфате меди. Молекулярная масса CuSO4 = 63,5 (Cu) + 32 (S) + 4 * 16 (O) = 159,5 г/моль.
• Масса меди в 80 г CuSO4:
• Масса меди = (63,5 г / 159,5 г) * 80 г = 32 г.

Шаг 2: Определение количества ионов меди.

Теперь найдем количество моль меди:

• Количество моль меди = масса меди / молекулярная масса меди = 32 г / 63,5 г/моль ≈ 0,504 моль.

Шаг 3: Определение необходимого количества гидроксида натрия.

Для полного осаждения ионов меди в виде гидроксида меди (Cu(OH)2) необходимо, чтобы количество гидроксида натрия (NaOH) было в два раза больше, чем количество меди, так как на каждый моль ионов меди требуется два моля гидроксида натрия:

• Количество NaOH = 2 * 0,504 моль = 1,008 моль.

Шаг 4: Определение массы гидроксида натрия.

Теперь найдем массу NaOH, необходимую для осаждения:

• Молекулярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль.
• Масса NaOH = 1,008 моль * 40 г/моль = 40,32 г.

Шаг 5: Определение массы 20%-го раствора NaOH.

Теперь найдем, сколько нужно 20%-го раствора NaOH для получения 40,32 г NaOH:

• В 20%-ом растворе 20 г NaOH содержится в 100 г раствора.
• Соответственно, для нахождения массы раствора:
• Масса раствора = (масса NaOH / 0,20) = 40,32 г / 0,20 = 201,6 г.

Ответ: Для полного осаждения ионов меди необходимо 201,6 г 20%-го раствора гидроксида натрия.