Какова масса продукта, который выделился на катоде в процессе электролиза раствора Cu(NO3)2, если на аноде выделилось 11,2 л газа при нормальных условиях?

Химия 11 класс Электролиз растворов масса продукта электролиз Cu(NO3)2 катод анод газ нормальные условия химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть процесс электролиза раствора Cu(NO3)2 и определить, какие реакции происходят на аноде и катоде.

Шаг 1: Определение реакции на аноде.

При электролизе раствора Cu(NO3)2 на аноде происходит окисление и выделяется газ. В данном случае, если на аноде выделился 11,2 л газа, то это, скорее всего, кислород (O2), который выделяется по реакции:

• 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Следовательно, мы можем найти количество молей газа:

• n(O2) = V / Vm = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль.

Шаг 2: Определение реакции на катоде.

На катоде происходит восстановление ионов меди (Cu2+) до металлической меди (Cu):

• Cu2+ + 2e- → Cu.

Для выделения 1 моля меди необходимо 2 моля электронов. Так как у нас 0,5 моль кислорода, то по закону Фарадея мы можем определить, сколько меди выделится на катоде.

Шаг 3: Подсчет количества меди.

Каждый моль кислорода (O2) соответствует 4 молям электронов. Таким образом, 0,5 моль O2 соответствует:

• 0,5 моль O2 * 4 = 2 моль e-.

Теперь мы можем определить, сколько меди выделится:

• 2 моль e- выделяют 1 моль Cu, значит, 2 моль e- выделят 1 моль Cu.

Итак, на катоде выделится 1 моль меди.

Шаг 4: Определение массы меди.

Теперь мы можем найти массу выделившейся меди. Молярная масса меди (Cu) составляет примерно 63,5 г/моль. Следовательно:

• m(Cu) = n(Cu) * M(Cu) = 1 моль * 63,5 г/моль = 63,5 г.

Ответ: Масса продукта, который выделился на катоде, составляет 63,5 г.