При электролизе раствора сульфата меди (II) на аноде выделилось 3,36 л (н.у.) кислорода. Сколько граммов меди выделилось на катоде? Примите Ar(Cu) = 64. Ответ запишите с точностью до десятых.

Химия 11 класс Электролиз растворов электролиз раствор сульфата меди анод кислород катод медь Ar(Cu) 64 химия 11 класс расчет массы меди Новый

Для решения задачи мы будем использовать закон Фарадея и некоторые основные принципы электролиза.

Шаг 1: Определение количества вещества кислорода

Сначала нам нужно определить количество вещества кислорода, выделившегося на аноде. Используем формулу:

n = V / Vm

где:

• n - количество вещества (в молях),
• V - объем газа (в литрах),
• Vm - молярный объем газа (при нормальных условиях Vm = 22,4 л/моль).

Подставляем известные значения:

n(O2) = 3,36 л / 22,4 л/моль = 0,15 моль.

Шаг 2: Определение количества меди, выделившейся на катоде

На аноде в процессе электролиза воды выделяется кислород. Реакция, происходящая на аноде, выглядит следующим образом:

2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4 e-.

Из уравнения видно, что на 1 моль кислорода выделяется 4 моль электронов. Следовательно, количество электронов, выделившихся при выделении 0,15 моль кислорода:

n(e-) = 0,15 моль O2 * 4 = 0,6 моль e-.

Шаг 3: Определение количества меди, выделившейся на катоде

На катоде происходит восстановление меди (II) ионов до металлической меди:

Cu2+ + 2 e- -> Cu.

Из этого уравнения видно, что на 1 моль меди выделяется 2 моль электронов. Следовательно, количество меди, выделившейся на катоде, можно найти по формуле:

n(Cu) = n(e-) / 2 = 0,6 моль / 2 = 0,3 моль.

Шаг 4: Перевод количества вещества меди в массу

Теперь мы можем найти массу меди, используя формулу:

m = n * Ar.

Подставим известные значения:

m(Cu) = 0,3 моль * 64 г/моль = 19,2 г.

Ответ:

На катоде выделилось 19,2 грамма меди.