360 г раствора CuCl2, в котором соотношение катионов меди и молекул воды составляет 2:85, подвергли электролизу. После того, как на катоде выделилось 1,204·1023 атомов металла, электролиз прекратили. Из полученного раствора отобрали 1/5 часть. Какая масса 10%-го раствора едкого натра понадобится для полного осаждения меди из данной порции раствора?

32 г раствора NaOH

Объяснение:

Дано:

m р-ра CuCl2

Cu2+ к H2O относится как 2:85

(1) CuCl2 = Cu + Cl2

(2) 2 NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 + 2 NaCl

Конец электролиза: 1,204·1023 Cu

m р-ра (2) = 72 г

ω NaOH = 10%

Найти:

m р-ра NaOH для создания осадка Cu(OH)2 из раствора (2)

n Cu2+ = n CuCl2 => Cu2+ : H2O = 2:85

Пусть

n CuCl2 = 2х

n H2O = 85х

m = n * M

m CuCl2 = 2x * 135

m H2O = 85x * 18

m CuCl2 + m H2O = 360 г

Составим и решим уравнение:

2x * 135 + 85x * 18 = 360

270х + 1530х = 1800

360 : 1800 = 0,2

Если n CuCl2 = 2х, то получается, его количество 0,2 * 2 = 0,4 моль

Электролиз прекратили, когда n Cu достигло = 1,204*10^23 : 6,02*10^23 = 0,2 моль

Значит, во вторую рекцию вступит n(2) CuCl2 = 0,4 моль - 0,2 моль = 0,2 моль : 5 = 0,04 моль

2 NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 + 2 NaCl

По соотношению коэффициентов видим, что для осаждения 0,04 моль CuCl2 необходимо 2n(2) CuCl2, то есть 0,04 моль * 2 = 0,08 моль NaOH

n NaOH = 0,08 моль

m NaOH = n * M = 0,08 моль * 40 г/моль = 3,2 г

ω NaOH = 10%

m р-ра NaOH = 3,2 г : 10% * 100% = 32 г

ответ: 32 г раствора NaOH понадобится для полного осаждения меди из отобранной порции раствора.