Question

Для получения особо чистой меди техническую медь массой 100 г растворили в серной кислоте и провели электролиз раствора полученного сульфата меди(II). В результате реакции на аноде выделилось 16,8 л газа (н.у.). Определите массовую долю меди в исходной технической меди, которая содержала нерастворимые в серной кислоте примеси. Ответ приведите в % с точностью до целых.

Answer 1

Ответ:

96 %.

Объяснение:

2CuSO₄ + 2H₂O ⟹ 2Cu↓ + O₂↑ + 2H₂SO₄

n(O₂) = 16,8 л / 22,4 л/моль = 0,75 моль

n(Cu) = 2 · 0,75 моль = 1,5 моль

m(Cu) = 1,5 моль · 64 г/моль = 96 г

ω(Cu) = 96 г · 100 % / 100 г = 96 %.

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте сначала выясним, какой газ выделился на аноде при электролизе сульфата меди(II). Этот газ - это кислород (O₂). Реакция на аноде выглядит следующим образом:

2H₂O(l) → O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻

Из уравнения видно, что за каждые 4 молекулы электрона, выделяется 1 моль кислорода (O₂). Мы знаем, что выделилось 16,8 л газа (н.у.), что при н.у. составляет 1 моль газа. Поэтому моль кислорода, выделенного на аноде, равен 1 моль.

Теперь давайте определим количество меди, которое присутствовало в исходной технической меди и было растворено. Поскольку сульфат меди(II) образуется из меди, мы можем использовать уравнение химической реакции:

Cu(s) + H₂SO₄(aq) → CuSO₄(aq) + H₂(g)

Мольный коэффициент меди (Cu) в этом уравнении равен 1. Это означает, что за каждый моль кислорода (O₂), выделенный на аноде, растворяется 1 моль меди.

Теперь мы знаем, что 1 моль кислорода соответствует 1 моль меди. Таким образом, массовая доля меди в исходной технической меди составляет 1/100 г или 1%.

Ответ: Массовая доля меди в исходной технической меди составляет 1%.