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

Для решения этой задачи, нам необходимо выполнить несколько шагов. Начнем с определения количества вещества хлорида натрия и сульфата меди(II) в исходных растворах.

1. Рассчитаем количество вещества хлорида натрия:
Массовая доля хлорида натрия в 20% растворе равна 20 г на 100 г раствора. Таким образом, масса хлорида натрия в 234 г раствора составляет:
\(234 \ г \cdot \frac{20 \ г}{100 \ г} = 46.8 \ г\)

2. Рассчитаем количество вещества сульфата меди(II):
Массовая доля сульфата меди(II) в 20% растворе также равна 20 г на 100 г раствора. Следовательно, масса сульфата меди(II) в 160 г раствора:
\(160 \ г \cdot \frac{20 \ г}{100 \ г} = 32 \ г\)

3. Теперь рассчитаем количество вещества, которое электролизировалось для выделения газа на катоде. При электролизе вода распадается на кислород и водород. Количество вещества водорода, выделившегося на катоде, можно рассчитать с использованием уравнения электролиза:
\[\ce{2 H2O -> 2 H2 + O2}\]
Молярное соотношение между водородом и водой равно 2:1. Объем водорода, выделенный на катоде, составляет 6.72 л (н.у), что соответствует 0.3 моль водорода (используйте условную формулу или использование пропорции, если величина в ммоль). Так как вода распадается на водород и кислород в соотношении 2:1, это означает, что было распадено 0.3 моль воды на 0.3 моль водорода и 0.15 моль кислорода.

4. Далее рассчитаем количество вещества натрия и меди(II), которые присутствуют в образовавшемся растворе. При электролизе хлорида натрия на аноде происходит окисление хлорида, а на катоде - восстановление натрия. Следовательно, количество вещества натрия в образовавшемся растворе будет равно 0.3 моль.

5. Теперь рассчитаем количество вещества меди(II), которое присутствует в растворе. Учитывая, что электролиз происходит на инертных электродах, медь не участвует в реакции и остается в растворе в виде иона. Таким образом, количество вещества меди(II) в образовавшемся растворе будет равно 0.15 моль.

6. Поскольку щелочная соль и сульфат меди(II) образуются путем реакции между щелочью и солью меди(II), рассмотрим уравнение реакции:
\[\ce{2 NaOH + CuSO4 -> Cu(OH)2 + Na2SO4}\]
Из уравнения видно, что на одну моль сульфата меди(II) требуется две моля щелочи. Следовательно, для 0.15 моль сульфата меди(II) понадобится 0.3 моль щелочи.

7. Так как масса щелочи в образовавшемся растворе равна 0.3 молю, мы можем рассчитать массовую долю щелочи, используя общую массу раствора (234 г хлорида натрия + 160 г сульфата меди(II) = 394 г) и полученное количество вещества:
\[массовая \ доля \ щелочи = \frac{масса \ щелочи}{масса \ раствора} \cdot 100\%\]
\[массовая \ доля \ щелочи = \frac{0.3 \ моль}{394 \ г} \cdot 100\%\]

Расчеты позволяют нам определить массовую долю щелочи в полученном растворе.