Question

При электролизе водного раствора CuSO4 на аноде выделилось 2,5 л кислорода при 27оС и 800 мм рт.ст. Сколько меди выделилось на катоде.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

При электролизе водного раствора CuSO4 на аноде выделилось 2,5 л кислорода при 27оС и 800 мм рт.ст. Сколько меди выделилось на катоде

При электролизе  водного  раствора сульфата  меди(II)  на катоде  происходит  восстановление  катионом  меди.

На  катоде  Сu2+  +2e  =  Cu0↓  

На  аноде  происходит  окисление  молекул  воды:

на  аноде  2 Н2О  - 4е  =  О2↑  + 4Н+

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Суммарное  уравнение  электролиза:

 2 СuSO4  +  2 H2O  =  2 Cu   +  O2   +  2H2SO4

После  приведения  объема  к   нормальным  условиям,  получаем,  что  на  аноде  выделилось  2,39 л   кислорода  или 0,1067 моль.

Тогда  и на  катоде   выделится  0,2138  моль  меди   или 13,68 г

Answer 2

在电解CuSO4的水溶液时，氧气在阳极释放出来，根据题目提供的信息，在27°C和800毫米汞柱的条件下，释放了2.5升氧气。要计算在阴极上释放了多少铜，我们需要知道氧气的摩尔量，然后根据电解过程的平衡来计算铜的摩尔量。

首先，我们需要知道氧气的摩尔体积，标准条件下，1摩尔气体在0°C和1大气压下的体积约为22.4升。然后，我们可以使用理想气体定律来计算在给定条件下2.5升氧气所含的摩尔数。

PV = nRT

其中， P = 压力（800毫米汞柱，转换为大气压：800 mmHg / 760 mmHg/atm ≈ 1.05 atm） V = 体积（2.5升，转换为升/摩尔：2.5 L / 22.4 L/mol ≈ 0.1116 mol） n = 摩尔数 R = 气体常数（0.0821 L·atm/(mol·K)） T = 温度（27°C，转换为开尔文：27°C + 273.15 ≈ 300.15 K）

现在，我们可以使用理想气体定律解出摩尔数 n：

n = (P * V) / (R * T) n = (1.05 atm * 0.1116 mol) / (0.0821 L·atm/(mol·K) * 300.15 K) n ≈ 0.0464 mol

根据电解过程的平衡，每摩尔氧气的生成需要2摩尔电子。因此，释放2.5升氧气需要0.0464 mol * 2 = 0.0928 mol电子。

然后，我们可以使用电解过程的平衡来计算释放的铜的摩尔数。在电解CuSO4的水溶液时，铜离子（Cu²⁺）在阴极上还原成固体铜。每个Cu²⁺离子需要2个电子。因此，0.0928 mol电子可以还原的Cu²⁺离子数为0.0928 mol / 2 = 0.0464 mol Cu²⁺。

最后，我们可以将铜的摩尔数转化为质量，使用铜的摩尔质量（约63.5 g/mol）：

质量 = 摩尔数 * 摩尔质量 质量 = 0.0464 mol * 63.5 g/mol ≈ 2.95 g

所以，在这个电解过程中，大约有2.95克的铜在阴极上析出。