Для решения этой задачи мы можем использовать законы электролиза и знание молярных масс веществ.
1. Найдем количество кислорода, выделившееся на аноде:
Из уравнения электролиза сульфата меди (II) (CuSO4) следует, что на аноде образуется кислород:
2H2O - 4e- -> O2 + 4H+
Молярный объем кислорода при н.у. (нормальных условиях) равен 22.4 л/моль. Исходя из этого, мы можем рассчитать количество вещества кислорода:
V = n * 22.4,
где
V = 448 л (объем кислорода),
n - количество молей кислорода.
n = V / 22.4 = 448 л / 22.4 л/моль = 20 моль.
2. Рассчитаем количество меди, которая должна быть восстановлена на катоде:
Из уравнения электролиза CuSO4 следует, что на катоде медь восстанавливается по уравнению:
Cu2+ + 2e- -> Cu
Таким образом, для образования 1 моля меди необходимо 2 моля электронов.
3. Теперь найдем массу меди, образовавшейся на катоде:
Молярная масса меди (Cu) составляет примерно 63.5 г/моль.
m = n * M,
где
m - масса меди,
n = 20 моль (количество молей кислорода),
M = 63.5 г/моль (молярная масса меди).
m = 20 моль * 63.5 г/моль = 1270 г.
Итак, масса меди, образовавшейся на катоде, составляет 1270 г.