Впромышленности для получения металлов с высокой степенью чистоты используется электролиз растворов и расплавов веществ. для получения 12,8 г чистой меди электролизу подвергли 40% раствор сульфата меди ( ii ) массой: , подробное решение
Добрый день! Давайте рассмотрим эту задачу пошагово.
Дано:
- Масса чистой меди, которую нужно получить, равна 12,8 г.
- Концентрация раствора сульфата меди (II) составляет 40% по массе.
- Масса раствора сульфата меди (II) не указана.
Перейдем к решению:
Шаг 1: Найдем массу раствора сульфата меди (II)
Для этого воспользуемся следующей формулой:
Масса раствора = Масса вещества / Концентрация
Подставляем известные значения:
Масса раствора = 12,8 г / 0,40 = 32 г
Таким образом, масса раствора сульфата меди (II) равна 32 г.
Шаг 2: Найдем количество вещества меди
Для этого воспользуемся соотношением массы, молярной массы и количества вещества:
Количество вещества = Масса / Молярная масса
Молярная масса сульфата меди (II) равна 159,6 г/моль, так как молярная масса CuSO4 = 63,5 г/моль + 2 * 32 г/моль + 4 * 16 г/моль = 159,6 г/моль.
Подставляем известные значения:
Количество вещества = 32 г / 159,6 г/моль ≈ 0,2002 моль
Таким образом, количество вещества меди равно приблизительно 0,2002 моль.
Шаг 3: Найдем количество электричества, прошедшее через раствор:
Для этого воспользуемся соотношением:
Количество электричества = Количество вещества * заряд элементарного электрона * число электронов в одной молекуле реагента
Значение заряда элементарного электрона равно 1,60219 * 10^-19 Кл.
Число электронов в одной молекуле сульфата меди (II) равно 2.
Подставляем известные значения:
Количество электричества = 0,2002 моль * (1,60219 * 10^-19 Кл/эл) * 2 = 6,4182 * 10^-20 Кл
Таким образом, количество электричества, прошедшего через раствор, равно 6,4182 * 10^-20 Кл.
Шаг 4: Найдем количества электронов, прошедших через раствор:
Для этого воспользуемся соотношением:
Количество электронов = Количество электричества / заряд элементарного электрона
Подставляем известные значения:
Количество электронов = 6,4182 * 10^-20 Кл / (1,60219 * 10^-19 Кл/эл) ≈ 0,4 эл
Таким образом, количество электронов, прошедших через раствор, приблизительно равно 0,4 эл.
Шаг 5: Найдем количество меди, осажденной на катоде при электролизе:
Зная, что каждый ион меди Cu2+ принимает на себя два электрона, мы можем сказать, что количество меди будет равно половине количества электронов:
Количество меди = 0,4 эл / 2 = 0,2 моль
Таким образом, количество осадка меди на катоде равно 0,2 моль.
Шаг 6: Найдем массу осадка меди:
Для этого воспользуемся соотношением количества вещества, массы и молярной массы:
Масса осадка = Количество меди * Молярная масса меди
Молярная масса меди (Cu) равна 63,5 г/моль.
Подставляем известные значения:
Масса осадка = 0,2 моль * 63,5 г/моль = 12,7 г
Таким образом, масса осадка меди равна 12,7 г.
В результате электролиза 40% раствора сульфата меди (II) массой 32 г мы получим 12,7 г чистой меди.
Надеюсь, этот ответ был понятен. Если остались вопросы, пожалуйста, задавайте!
ответ на фото Это только схема
Дано:
- Масса чистой меди, которую нужно получить, равна 12,8 г.
- Концентрация раствора сульфата меди (II) составляет 40% по массе.
- Масса раствора сульфата меди (II) не указана.
Перейдем к решению:
Шаг 1: Найдем массу раствора сульфата меди (II)
Для этого воспользуемся следующей формулой:
Масса раствора = Масса вещества / Концентрация
Подставляем известные значения:
Масса раствора = 12,8 г / 0,40 = 32 г
Таким образом, масса раствора сульфата меди (II) равна 32 г.
Шаг 2: Найдем количество вещества меди
Для этого воспользуемся соотношением массы, молярной массы и количества вещества:
Количество вещества = Масса / Молярная масса
Молярная масса сульфата меди (II) равна 159,6 г/моль, так как молярная масса CuSO4 = 63,5 г/моль + 2 * 32 г/моль + 4 * 16 г/моль = 159,6 г/моль.
Подставляем известные значения:
Количество вещества = 32 г / 159,6 г/моль ≈ 0,2002 моль
Таким образом, количество вещества меди равно приблизительно 0,2002 моль.
Шаг 3: Найдем количество электричества, прошедшее через раствор:
Для этого воспользуемся соотношением:
Количество электричества = Количество вещества * заряд элементарного электрона * число электронов в одной молекуле реагента
Значение заряда элементарного электрона равно 1,60219 * 10^-19 Кл.
Число электронов в одной молекуле сульфата меди (II) равно 2.
Подставляем известные значения:
Количество электричества = 0,2002 моль * (1,60219 * 10^-19 Кл/эл) * 2 = 6,4182 * 10^-20 Кл
Таким образом, количество электричества, прошедшего через раствор, равно 6,4182 * 10^-20 Кл.
Шаг 4: Найдем количества электронов, прошедших через раствор:
Для этого воспользуемся соотношением:
Количество электронов = Количество электричества / заряд элементарного электрона
Подставляем известные значения:
Количество электронов = 6,4182 * 10^-20 Кл / (1,60219 * 10^-19 Кл/эл) ≈ 0,4 эл
Таким образом, количество электронов, прошедших через раствор, приблизительно равно 0,4 эл.
Шаг 5: Найдем количество меди, осажденной на катоде при электролизе:
Зная, что каждый ион меди Cu2+ принимает на себя два электрона, мы можем сказать, что количество меди будет равно половине количества электронов:
Количество меди = 0,4 эл / 2 = 0,2 моль
Таким образом, количество осадка меди на катоде равно 0,2 моль.
Шаг 6: Найдем массу осадка меди:
Для этого воспользуемся соотношением количества вещества, массы и молярной массы:
Масса осадка = Количество меди * Молярная масса меди
Молярная масса меди (Cu) равна 63,5 г/моль.
Подставляем известные значения:
Масса осадка = 0,2 моль * 63,5 г/моль = 12,7 г
Таким образом, масса осадка меди равна 12,7 г.
В результате электролиза 40% раствора сульфата меди (II) массой 32 г мы получим 12,7 г чистой меди.
Надеюсь, этот ответ был понятен. Если остались вопросы, пожалуйста, задавайте!