дано:
m(раствора CuBr2) = 255 г ω(CuBr2) = 44.5% = 0.445 m(Cu) = 18.5 г
найти:
массовые доли веществ в растворе после электролиза
решение:
Масса CuBr2 в растворе:
m(CuBr2) = 0.445 * 255 г ≈ 113.6 г
Количество вещества CuBr2:
M(CuBr2) = 223 г/моль n(CuBr2) = 113.6 г / 223 г/моль ≈ 0.509 моль
Электролиз CuBr2:
CuBr2 = Cu + Br2
На катоде выделяется медь, на аноде - бром.
Количество вещества меди, выделившейся на катоде:
n(Cu) = 18.5 г / 63.5 г/моль ≈ 0.291 моль
Количество вещества CuBr2, прореагировавшего:
n(CuBr2)реагир = n(Cu) ≈ 0.291 моль
Количество вещества CuBr2, оставшегося в растворе:
n(CuBr2)оставш = 0.509 моль - 0.291 моль ≈ 0.218 моль
Масса CuBr2, оставшегося в растворе:
m(CuBr2)оставш = 0.218 моль * 223 г/моль ≈ 48.6 г
Количество вещества брома, выделившегося на аноде:
n(Br2) = n(Cu) ≈ 0.291 моль
Масса брома, выделившегося на аноде:
M(Br2) = 160 г/моль m(Br2) = 0.291 моль * 160 г/моль ≈ 46.6 г
Масса воды в растворе:
m(H2O) = 255 г - 113.6 г = 141.4 г
Общая масса раствора после электролиза:
m(раствор) = 141.4 г + 48.6 г + 18.5 г = 208.5 г
Массовые доли веществ в растворе после электролиза:
ω(CuBr2) = 48.6 г / 208.5 г ≈ 0.233 ≈ 23.3% ω(Cu) = 18.5 г / 208.5 г ≈ 0.0887 ≈ 8.9% ω(H2O) = 141.4 г / 208.5 г ≈ 0.677 ≈ 67.7%
Ответ:
ω(CuBr2) ≈ 23.3% ω(Cu) ≈ 8.9% ω(H2O) ≈ 67.7%