Question

При электролизе водного раствора CuCl₂ на аноде выделилось 11,2 л газа (н.у.). Вычислите массу меди осаждённой на катоде, определите какой газ выделился на аноде.

Answer 1

СuCI2 = Cu + CI2

n(CI2) = 11.2/22.4=0.5моль

n(Cu)=n(CI2)=0.5моль

m(Cu)=0.5*64=32г

Газ - хлор

Answer 2

Для решения этой задачи сначала определим, какой газ выделился на аноде в результате электролиза водного раствора CuCl₂.

1. Определение газа, выделившегося на аноде: При электролизе водного раствора CuCl₂ на аноде происходит окисление ионов хлорида (Cl⁻) с образованием газа. Из уравнения реакции можно выяснить, что на аноде образуется хлор:

2Cl⁻(aq) → Cl₂(g) + 2e⁻

При этом для образования 1 молекулы хлора необходимо 2 электрона.

2. Вычисление массы меди, осажденной на катоде: На катоде происходит восстановление меди (Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)).

Так как медь образуется с использованием 2 электронов, и на аноде образуется 1 молекула хлора с использованием 2 электронов, соотношение между выделенной на аноде хлора и осажденной на катоде меди составляет 1:1.

Теперь давайте рассчитаем массу меди, осажденной на катоде. Для этого нам необходимо знать объем выделившегося газа (Cl₂) на аноде и затем использовать соотношение 1:1:

Объем газа (V) на н.у. равен 11,2 л.

Молярный объем газа при н.у. (STP) равен 22,4 л/моль.

Количество вещества газа (n) можно найти, разделив объем газа на молярный объем: n = V / 22,4 = 11,2 л / 22,4 л/моль ≈ 0,5 моль хлора (Cl₂).

Так как соотношение между хлором и медью составляет 1:1, то количество вещества меди, осажденной на катоде, тоже равно 0,5 моль.

Масса меди (m) можно найти, умножив количество вещества на молярную массу меди (Cu): m = n × M(Cu) = 0,5 моль × 63,55 г/моль ≈ 31,78 г.

Ответ: Масса меди, осажденной на катоде, составляет примерно 31,78 г. На аноде выделился газ хлор (Cl₂).