Какова массовая доля щелочи в полученном растворе после добавления 160 г 20% ного раствора сульфата меди (II), если

Тема урока: Расчет массовой доли вещества в растворе

Описание: Для решения данной задачи, мы должны выяснить, какая массовая доля щелочи (гидроксида натрия) присутствует в полученном растворе после добавления 160 г 20%ного раствора сульфата меди (II).

Для начала, найдем молекулярные массы хлорида натрия (NaCl) и сульфата меди (II) (CuSO4). Молекулярная масса NaCl равна 58.5 г/моль, а молекулярная масса CuSO4 равна 159.6 г/моль.

Далее, определим количество щелочи, содержащейся в 234 г 20%ного раствора хлорида натрия. Для этого, умножим массу раствора на концентрацию:

Масса щелочи = 234 г × 0.2 = 46.8 г

Теперь, рассчитаем количество осажденного газа на катоде в ходе электролиза. Используя уравнение электролиза и единственный продукт газа (водород) на катоде, мы можем рассчитать количество газа:

Количество газа = 6.72 л (н.у) = 6.72 × 22.4 = 150.53 л (в стандартных условиях)

Из уравнения электролиза, мы знаем, что каждые 2 молекулы воды (H2O) распадаются на 2 молекулы водорода (H2). Таким образом, молярное соотношение между количеством газа и количеством воды составляет 1:2.

Расчитаем количество молей воды (H2O):

Количество молей воды = количество газа/2 = 150.53/2 = 75.26 моль воды

Поскольку моль воды равна моли сульфата меди (II) (CuSO4), тогда рассчитаем массу CuSO4:

Масса CuSO4 = количество молей × молекулярная масса = 75.26 × 159.6 = 12012.096 г

Наконец, рассчитаем массовую долю щелочи в полученном растворе:

Массовая доля щелочи = масса щелочи/(масса щелочи + масса CuSO4) × 100%

Массовая доля щелочи = 46.8/(46.8 + 12012.096) × 100% = 0.388%

Таким образом, массовая доля щелочи в полученном растворе составляет 0.388%.

Совет: Для более легкого понимания задачи, стоит рассмотреть процесс электролиза и узнать основные принципы химических реакций, а также плотности и концентрации растворов. Также будьте внимательны при расчетах и не забудьте конвертировать единицы измерения (литры в моли).

Ещё задача: С помощью данной информации, вычислите массовую долю сульфата меди (II) в полученном растворе.

Название: Массовая доля щелочи в полученном растворе после добавления раствора сульфата меди (II)

Разъяснение:
Перед тем, как решить эту задачу, важно понять несколько вещей.
1. 20% раствор сульфата меди (II) означает, что в 100 г раствора содержится 20 г сульфата меди (II).
2. 20% раствор хлорида натрия означает, что в 100 г раствора содержится 20 г хлорида натрия.

Данные, которые нам даны:
- Масса добавленного раствора сульфата меди (II): 160 г
- Масса добавленного раствора хлорида натрия: 234 г
- Объем выделившегося газа на катоде: 6.72 л (н.у)

Чтобы решить эту задачу, нам нужно вычислить изменение массы щелочи в растворе.

Шаг 1: Найдите массу кислоты, которая была переработана (в данном случае, хлорид натрия).
Масса кислоты = масса раствора * массовую долю кислоты в растворе.

Масса кислоты = 234 г * (20/100) = 46.8 г

Шаг 2: Найдите количество моль кислоты, используя молярную массу кислоты.
Количество моль кислоты = масса кислоты / молярная масса кислоты.

Молярная масса хлорида натрия (NaCl) = 22.99 г/моль + 35.45 г/моль = 58.44 г/моль

Количество моль кислоты = 46.8 г / 58.44 г/моль = 0.801 моль

Шаг 3: Найдите количество моль газа (водорода) на катоде, используя уравнение электролиза.
На катоде водород выделяется по уравнению:
2H+ + 2e- → H2

1 моль электрона соответствует 1 молю водорода.

Количество моль газа = количество моль электронов = 0.801 моль

Шаг 4: Найдите массу щелочи (водорода), используя молярную массу водорода.
Молярная масса водорода (H2) = 2.016 г/моль

Масса щелочи = количество моль газа * молярная масса водорода.

Масса щелочи = 0.801 моль * 2.016 г/моль = 1.614 г

Шаг 5: Найдите массовую долю щелочи в полученном растворе.
Массовая доля щелочи = (масса щелочи / общая масса раствора) * 100%.

Общая масса раствора = масса добавленного раствора сульфата меди (II) + масса добавленного раствора хлорида натрия = 160 г + 234 г = 394 г.

Массовая доля щелочи = (1.614 г / 394 г) * 100% ≈ 0.409%

Пример:
Допустим, мы добавили 160 г 20% раствора сульфата меди (II) и 234 г 20% раствора хлорида натрия. После проведения электролиза, процесс был остановлен. Мы хотим узнать массовую долю щелочи в полученном растворе. Какова массовая доля щелочи?

Совет:
Для решения данной задачи, хорошо знать принципы электролиза и знать, как считать количество молей кислоты и газовых продуктов. Рекомендуется регулярно повторять эти принципы и проводить практические упражнения для лучшего понимания.

Дополнительное упражнение:
Если в приведенной выше задаче масса добавленного раствора сульфата меди (II) увеличится в 3 раза, а масса добавленного раствора хлорида натрия останется неизменной, какова будет новая массовая доля щелочи в полученном растворе?