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

Для решения этой задачи нам необходимо использовать данные о химических реакциях и стехиометрии.

Первым шагом решения является запись химических реакций, происходящих в данной задаче.

1) Реакция электролиза хлорида натрия:
2NaCl + 2H2O -> 2NaOH + H2 + Cl2

2) Реакция пересчета раствора сульфата меди(II) и хлорида натрия:
CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2 + Na2SO4

Поскольку в реакции электролиза хлорида натрия отделяется газ, нам дано его объемное количество - 13,44 л (н.у.). Мы также знаем концентрацию раствора хлорида натрия - 20%.

Для решения задачи нужно выполнить следующие шаги:

1) Найдем количество вещества газа, отделившегося при электролизе. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:
n = V / Vm,
где n - количество вещества газа в молях, V - его объем в литрах, Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).

Подставляя значения, получаем:
n = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль.

2) Поскольку при реакции электролиза хлорида натрия образуется по 2 моля газа на 2 моля щелочи, можно сделать вывод, что количество выделившейся щелочи равно 0,6 моль.

3) Так как мы знаем массу используемого вещества - 20%-ного раствора сульфата меди(II) (160 г), а также стехиометрию реакции между сульфатом меди(II) и щелочью, можем рассчитать молярную массу сульфата меди(II) и массу вещества сульфата меди(II):

Молярная масса CuSO4 = масса CuSO4 / количество CuSO4 в молях.

Масса CuSO4 = 160 г, количество CuSO4 в молях = (масса CuSO4 / молярная масса CuSO4).
Молярная масса CuSO4 = масса одного атома Cu + масса одного атома S + 4 * масса одного атома O.

Выполнив все вычисления, получаем молярную массу CuSO4 ≈ 159,6 г/моль.

Масса CuSO4 = 160 г / (159,6 г/моль) ≈ 1,0013 моль CuSO4.

4) Так как по условию задачи дано, что добавляется 20%-ный раствор сульфата меди(II), то в 1 литре раствора содержится 0,2 моль CuSO4.

Следовательно, в добавленном растворе содержится:
1,0013 моль CuSO4 * (1 л / 0,2 моль CuSO4) ≈ 5,005 литров раствора.

5) Как уже было сказано выше, при взаимодействии раствора сульфата меди(II) и хлорида натрия образуется по 2 моля щелочи на 2 моля сульфата меди(II). Следовательно, количество щелочи равно количеству сульфата меди(II), то есть 1,0013 моль.

6) Нам известно, что начальный объем хлорида натрия равен 234 г, и его концентрация - 20% (массовая/массовая).

Масса NaCl = 234 г, масса раствора NaCl = масса NaCl / (массовая доля NaCl) = 234 г / 0,2 ≈ 1170 г.

7) Рассчитаем количество вещества NaCl:
Количество NaCl = масса NaCl / молярная масса NaCl.

Молярная масса NaCl = масса одного атома Na + масса одного атома Cl.

Учитывая все вышеуказанное, получаем, что количество NaCl составляет около 19,86 моль.

8) Так как при реакции образуется по 2 моля щелочи на 2 моля NaCl, тогда количество щелочи равно количеству NaCl, то есть 19,86 моль.

9) Окончательно, массовая доля щелочи в полученном растворе будет равна:
масса щелочи / масса раствора * 100%.

Масса щелочи = количество щелочи * молярная масса щелочи.

Массовая доля щелочи = (масса щелочи / масса раствора) * 100%.

Подставив все значения, получаем:
масса щелочи = 1,0013 моль * (40,0 г/моль) ≈ 40,05 г.
массовая доля щелочи = (40,05 г / 1170 г) * 100% ≈ 3,42%.

Таким образом, массовая доля щелочи в полученном растворе после добавления 160 г 20%-ного раствора сульфата меди(II) будет примерно 3,42%.