650 г 22%-ного раствор сульфата меди(II) подвергли электролизу до тех пор, пока на аноде не выделилось 13,44 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 76 г цинка. Определите массовую долю сульфата цинка в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (количество вещества (моли) и итоговая формула с цифрами (из чего складывается масса раствора) w= m соли / m раствора).

Объяснение:

650 г 22%-ного раствор сульфата меди(II) подвергли электролизу до тех пор, пока на аноде не выделилось 13,44 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 76 г цинка. Определите массовую долю сульфата цинка в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (количество вещества (моли) и итоговая формула с цифрами (из чего складывается масса раствора) w= m соли / m раствора).

Электролиз  водного  раствора  сульфата  меди  протекает  по  уравнению:

  На катоде  Сu(2+)  +  2e  =   Cu(0)

 Ha аноде   2 Н2О   - 4е  =  4Н+  +  О2

Суммарное  уравнение  электролиза

 2СuSO4  +  2H2O  =    2 Cu(0)    +  O2↑  + 2H2SO4

По условию  задачи  на  аноде  выделилось  13,44 л  кислорода.

Это  составляет  0,6 моль (19,2 г)    и  1,2  моль  меди  это  на катоде (76,8 г)  

В  результате  электролиза  в  межэлектродном  пространстве накапливается  1,2 моль  серной  кислоты.    

Первоначально  было 650 г  22%  раствора  сульфата  меди .

В этом  растворе  было  143 г  CuSO4  

Масса  воды  в растворе   507  г  

После этого  к  раствору  добавили  76 г цинка (1,16  моль)

В  ходе  реакции   между  цинком  и  серной  кислотой  образуется 1,16  моль  сульфата  цинка   и  выделяется  1,16  моль  водорода (2,3 г)

Масса  сульфата  цинка  в  растворе  161,5  х 1,16 = 187 г

                    масса  сульфата цинка  187 г

ω(ZnSO4)  =  Х 100  =  29,8 %

                   масса  раствора  627,7

                     масса  раствора   складывается

     приход                                                                расход

Сульфат меди 143 г                                             медь  на катоде 76,8 г

Вода  507 г                                                           кислород  на аноде  19,2                

Цинк   76 г                                                            водород  2,3  г

 Итого  масса  раствора  627,7 г