Какие массы веществ выделились на электродах и какова их массовая доля в конечном растворе после электролиза

Для решения данной задачи нам потребуется применить знания из области электролиза и растворов. Давайте посмотрим, как можно получить решение пошагово.

1. Найдем массу раствора CuSO4, используя плотность:

Масса = плотность × объем
Масса = 1,1 г/мл × 800 мл
Масса = 880 г

2. Теперь найдем массу самого CuSO4 в данном растворе. Объем раствора не влияет на концентрацию, поэтому мы можем сосредоточиться только на процентном содержании данного вещества:

Масса CuSO4 = 880 г × 16,4% = 144,32 г (округлим до 2 знаков после запятой)

3. Рассмотрим процесс электролиза раствора CuSO4. В данной реакции между двумя электродами происходит окисление и восстановление:

На аноде (окисление): 2H2O(l) -> O2(g) + 4H+(aq) + 4e-
На катоде (восстановление): Cu2+(aq) + 2e- -> Cu(s)

4. Зная реакцию на катоде, мы можем определить массу меди, которая будет накапливаться на катоде. Для этого нам понадобится знать количество переданного заряда (электрического тока).

Разложение CuSO4 происходит по формуле: Cu2+(aq) + 2e- -> Cu(s)
Таким образом, каждые 2 электрона приводят к образованию 1 молекулы Cu.

5. Наконец, найдем массовую долю вещества, выделившегося на электродах. Для этого нам надо сравнить массу меди на катоде с общей массой CuSO4.

Массовая доля меди = (Масса меди / Масса CuSO4) × 100%

Теперь мы можем приступить к расчетам.

1. Масса раствора CuSO4: 880 г
2. Масса CuSO4: 144,32 г
3. Количество переданных электронов: 2 моль CuSO4 = 2 × 63,55 г = 127,1 г
4. Масса меди на катоде: 127,1 г / 2 = 63,55 г

Теперь найдем массовую долю меди, выделившейся на электродах:

Массовая доля меди = (63,55 г / 144,32 г) × 100% ≈ 44,05%

Таким образом, в конечном растворе после электролиза массовая доля меди составляет примерно 44,05%.