Химия

8 класс
Вопрос
В водный раствор хлорида меди(II) опустили медные электроды по 20 г каждый и подключили их к источнику постоянного тока. Через некоторое время катод вынули и растворили при нагревании в концентрированной серной кислоте, а затем добавили в раствор избыток гидроксида натрия, в результате чего выпал осадок массой 49 г. Определите массу анода после электролиза.
Ответ


Записываем уравнения реакций.

Катод: $Cu^{2+} + 2 \bar{e} \rightarrow Cu$. (1)
Анод: $Cu - 2 \bar{e} \rightarrow Cu^{2+}$. (2)
$Cu + \underset{конц}{2H_{2}SO_{4}} = CuSO_{4} + SO_{2} + 2H_{2}O$; (3)
$CuSO_{4} + 2NaOH = Cu(OH)_{2} \downarrow + Na_{2}SO_{4}$. (4)

Рассчитываем количество вещества гидроксида меди (осадка):

$n = \frac{m}{M}; n(Cu(OH)_{2}) = \frac{49 г}{98 г/моль} = 0,5 моль$.

Рассчитываем количество вещества и массу меди (катода) по окончании реакции:

$n_{кон}(Cu) = n(Cu(OH)_{2}) = 0,5 моль$;
$m = nM; m_{кон}(Cu) = 0,5 моль \cdot 64 г/моль = 32 г$.

Рассчитываем массу меди, осажденной на катоде:

$m(Cu) = m_{кон}(Cu) - n_{исх}(Cu); m(Cu) = 32 г - 20 г = 12 г$.

Вычисляем массу анода по окончании реакции. Масса анода уменьшилась ровно настолько, насколько выросла масса катода:

$m(анода) = m_{исх}(анода) - m(Cu); m(анода) = 20 г - 12 г = 8 г$.
Ответ: $m(анода) = 8 г$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Смесь двух металлов, располагающихся в различных группах периодической системы Д. И. Менделеева, взаимодействует при нагревании с 56 мл водорода (измеренного при н. у.), в результате чего образуются два ионных соединения. Они помещаются в 270 мг воды, 1/3 которой взаимодействует с ними. Образуется щелочной раствор и одновременно выпадает осадок; массовая доля гидроксидов составляет 30%, а масса выпавшего осадка составляет 59,05% от общей массы образовавшихся в результате реакции продуктов. После фильтрования осадок прокаливается, при этом его масса уменьшается на 27 мг. При добавлении к щелочному раствору слаборастворимого осадка наблюдается выделение аммиака, при этом содержание гидроксидов в растворе уменьшается на 16,18%. Определите, какие металлы и в каком количестве находились в исходной смеси.
8 класс Химия Средняя