Электролиз егэ 2 часть - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

Задачи высокой сложности из ЕГЭ по химии 2018 на электролиз.

Задачи 34 (2018). Расчет массовой доли химического соединения в смеси.

Задание №1

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, который нужно добавить к отобранной порции раствора до полного осаждения ионов меди.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 40 г

Пояснение:

Сульфат меди образован катионами металла, расположенного в ряду активности после водорода, а также кислотными остатками кислородсодержащей неорганической кислоты. Для таких солей продуктами электролиза будут являться свободный металл, кислота и кислород:
2CuSO₄ + 2H₂O →2Сu↓ + 2H₂SO₄+ O₂↑

Рассчитаем массу и количество вещеcтва сульфата меди (II) в исходном растворе (до электролиза):
m_исх.(CuSO₄) = m_{исх.р-ра}(CuSO₄)∙ ω(CuSO₄)/100% = 500 г ∙ 16%/100% = 80 г;
ν_исх.(CuSO₄) = m_исх.(CuSO₄)/М(CuSO₄) = 80 г/160 г/моль = 0,5 моль.

В нашем случае единственным газообразным продуктом среди продуктов электролиза является кислород. Следовательно, кислород и является тем газом, о котором идет речь в условии. Рассчитаем его количество вещества:
ν(О₂) = V(О₂)/V_m = 1,12 л/22,4 л/моль = 0,05 моль.

Зная количество вещества кислорода, легко посчитать количество вещества сульфата меди, вступившего в реакцию электролиза:
ν_{прореаг.}(CuSO₄) = 2∙ν(О₂) = 2 ∙ 0,05 моль = 0,1 моль.

Зная изначальное количество вещества сульфата меди в растворе, а также количество вещества сульфата меди, вступившего в реакцию электролиза, мы можем рассчитать количество сульфата меди, оставшегося в растворе после реакции:
ν_ост.(CuSO₄) = ν_исх.(CuSO₄)– ν_{прореаг.}(CuSO₄) = 0,5 моль – 0,1 моль = 0,4 моль.

Также в водном растворе после электролиза, помимо сульфата меди, будет содержаться образовавшаяся в результате реакции серная кислота. Количество вещества серной кислоты при этом, исходя из уравнения реакции, в два раза больше количества вещества выделившегося кислорода. Т.е.:
ν(H₂SO₄) = ν(O₂) ∙ 2 = 0,05 моль ∙ 2 = 0,1 моль.

Найдем массу раствора после электролиза. Для этого нам нужно из массы исходного раствора вычесть массу нерастворимых продуктов электролиза. В нашем случае к таким продуктам относятся кислород и металлическая медь.

Рассчитаем массу выделившегося кислорода:
m(О₂) =ν(О₂) ∙ М(О₂) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г.

Рассчитаем количество вещества образовавшейся меди и ее массу:
ν(Cu) = 2ν(O₂) = 2∙ 0,05 моль = 0,1 моль;
ν(Cu) =ν(Cu) ∙ М(Cu) = 0,1 моль ∙ 64 г/моль = 6,4 г.

Теперь мы можем рассчитать массу раствора после электролиза:
m_{р-ра после эл-за}= m_{исх. р-ра}(CuSO₄)– m(O₂) – m(Cu) = 500 г – 1,6 г – 6,4 г = 492 г

По условию из полученного в результате электролиза раствора была отобрана порция массой 98,4 г, что составляет 98,4/492 = 1/5 его часть. Поскольку отобрали 1/5 часть раствора, следовательно, отобрали и 1/5 часть каждого компонента этого раствора. Таким образом, зная, что раствор после электролиза содержал 0,4 моль сульфата меди и 0,1 моль серной кислоты, мы можем сказать, что в отобранной порции:
ν_{в порции}(CuSO₄) = 0,4 моль ∙ 1/5 = 0,08 моль
ν_{в порции}(H₂SO₄) = 0,1 моль ∙ 1/5 = 0,02 моль

В условии задания спрашивают массу раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из раствора. Следует отметить, что гидроксид меди не способен образовываться в кислой среде, т.е. в нашем случае до того момента, как не будет нейтрализована вся серная кислота в растворе. Таким образом, для полного осаждения ионов меди понадобится такое количество гидроксида натрия, которое полностью прореагирует и с серной кислотой, и с сульфатом меди в соответствии со следующими уравнениями реакций:
H₂SO₄+ 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O (I)
CuSO₄+ 2NaOH → Cu(OH)₂↓+ Na₂SO₄ (II)

Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое пошло на реакцию с серной кислотой. В соответствии с уравнением реакции I:
ν_I(NaOH) = 2∙ν_{в порции}(H₂SO₄) = 2 ∙ 0,02 моль = 0,04 моль.

Аналогично рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое пошло на реакцию с сульфатом меди. В соответствии с уравнением реакции II:
ν_II(NaOH) = 2∙ν_{в порции}(CuSO₄) = 2 ∙ 0,08 моль = 0,16 моль.

Следовательно, суммарное количество вещества гидроксида натрия будет составлять:
ν_общ.(NaOH) = ν_I(NaOH) + ν_II(NaOH) = 0,04 моль + 0,16 моль = 0,2 моль

Тогда, m_общ.(NaOH) = ν_общ.(NaOH) ∙ М(NaOH) = 0,2 моль ∙ 40 г/моль = 8 г.

Следовательно, масса раствора гидроксида натрия будет равна:
m_р-ра(NaOH) = 100% ∙ m(NaOH)_в-ва/ω(NaOH) = 100% ∙ 8 г/20% = 40 г.

Задание №2

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 282 г 40%-ного раствора нитрата меди (II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 140 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 2,16 %

Пояснение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата меди (II):
2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O → 2Сu↓ + O₂↑ + 4HNO₃

Предположим, что электролиз провели таким образом, что нитрат меди израсходовался не весь. В таком случае потеря 32 г массы раствора обусловлена образованием только меди и кислорода, т.е.:
m(Cu) + m(O₂) = 32 г.

Обозначим количество вещества образовавшегося кислорода как x. Тогда, исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что
ν(Cu) = 2ν(O₂) = 2∙х моль

Следовательно:
m(Cu) = ν(Cu) ∙ M(Cu) = 2х моль ∙ 64 г/моль = 128х г;
m(O₂) = ν(O₂) ∙ M(O₂) = х моль ∙ 32 г/моль = 32x г

Тогда справедливым будет следующее уравнение:
128х + 32x = 32

Решим его:
160x = 32
x = 0,2

Т.е. ν(O₂) = x моль = 0,2 моль, а ν(Cu) = 2 ∙ x моль = 2 ∙ 0,2 моль = 0,4 моль

Рассчитаем массу и количество вещества нитрата меди в исходном растворе:
m_исх.(Cu(NO₃)₂) = m_р_—_ра(Cu(NO₃)₂) ∙ ω(Cu(NO₃)₂)/100% = 282 г ∙ 40%/100% = 112,8 г;
ν_исх_.(Cu(NO₃)₂) = m_исх_.(Cu(NO₃)₂)/М(Cu(NO₃)₂) = 112,8 г/188 г/моль = 0,6 моль.

Рассчитаем количество вещества нитрата меди, оставшегося в растворе после электролиза. Из уравнения реакции электролиза следует, что количество вещества металлической меди и количество вещества нитрата меди, вступившего в реакцию электролиза, равны. Тогда:

ν_{оставшегося}(Cu(NO₃)₂) = ν_{исходного}(Cu(NO₃)₂) − ν_{прореагировавшего}(Cu(NO₃)₂) = 0,6 моль − 0,4 моль = 0,2 моль

То, что мы получили положительное значение количества оставшегося нитрата меди означает, что изначальное предположение о том, что нитрат меди израсходовался не весь, оказалось верным.

Следует учесть, что, помимо непрореагировавшего нитрата меди, в растворе будет также содержаться азотная кислота, образовавшаяся в результате электролиза. При этом, исходя из уравнения реакции электролиза, можно сделать вывод о том, что количество вещества азотной кислоты в 4 раза больше количества вещества выделившегося кислорода. Т.е.:
ν(HNO₃) = 4ν(O₂) = 4 ∙ 0,2 моль = 0,8 моль.

Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия в прибавляемом растворе:
m_исх.(NaOH) = m_р-ра(NaOH)∙ ω(NaOH)/100% = 140 г ∙ 40%/100% = 56 г;
ν_исх.(NaOH) = m_исх.(NaOH)/M(NaOH) = 56 г/40 г/моль = 1,4 моль.

Добавленный гидроксид натрия будет реагировать с оставшимся нитратом меди и образовавшейся азотной кислотой:
Cu(NO₃)₂+ 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃(I)
HNO₃+ NaOH → NaNO₃ + Н₂О (II)

Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое пошло на реакцию с нитратом меди:
ν_I(NaOH) = 2∙ν(Cu(NO₃)₂) = 2 ∙ 0,2 моль = 0,4 моль

Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое пошло на реакцию с азотной кислотой:
ν_II(NaOH) = ν(HNO₃) = 0,8 моль

Тогда общее количество вещества гидроксида натрия, вступившего в обе реакции, будет равно:
ν_{общ. прореаг.}(NaOH) = ν_I(NaOH) + ν_II(NaOH) = 0,4 моль + 0,8 моль = 1,2 моль

Рассчитаем количество вещества оставшегося гидроксида натрия:
ν_ост.(NaOH) = ν_исх.(NaOH) – ν_{общ. прореаг.}(NaOH) = 1,4 моль–1,2 моль = 0,2 моль;
m_ост.(NaOH)= ν_ост.(NaOH) ∙ М(NaOH) = 0,2 моль ∙ 40 г/моль = 8 г.

Массу конечного раствора можно рассчитать как:
m_{кон.р-ра}= m_исх.(Cu(NO₃)₂)_р-ра– m(Cu и O₂) + m(NaOH_(исх.))_р-ра– m(Cu(OH)₂)

Из необходимых для расчета величин не хватает массы гидроксида меди. Рассчитаем ее. Учитывая что, количество образующегося гидроксида меди в два раза меньше количества вещества гидроксида натрия, ушедшего на реакцию с нитратом меди, мы можем записать, что:
ν(Cu(OH)₂) = v_I(NaOH)/2 = 0,4 моль/2 = 0,2 моль, следовательно:
m(Cu(OH)₂) = ν(Cu(OH)₂) ∙ M(Cu(OH)₂) = 0,2 моль ∙ 98 г/моль = 19,6 г

Тогда:
m_{кон.р-ра}= m_исх.(Cu(NO₃)₂)_р-ра– m(Cu и O₂) + m_{исх.р-ра}(NaOH)– m(Cu(OH)₂) = 282 г – 32 г + 140 г – 19,6 г = 370,4 г;
ω(NaOH) = 100% ∙ m_ост.(NaOH)/m_{кон.р-ра}= 100% ∙ 8 г/370,4 г = 2,16 %.

Задание №3

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 79,44 г. Вычислите массу 10%-ного раствора хлорида натрия, необходимого для полного осаждения ионов серебра из отобранной порции раствора.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 29,25 г

Пояснение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата серебра:
4AgNO₃ + 2H₂O → 4Ag↓ + O₂↑+ 4HNO₃

Рассчитаем массу и количество вещества исходного нитрата серебра:
m_исх.(AgNO₃) = m_р-ра(AgNO₃) ∙ ω(AgNO₃)/100% = 340 г ∙ 20%/100% = 68 г;
ν_исх.(AgNO₃) = m _исх.(AgNO₃)/М(AgNO₃) = 68 г/170 г/моль = 0,4 моль.

Единственным газом, выделившимся при электролизе, является кислород, следовательно, это тот газ, о котором идет речь в условии. Рассчитаем количество вещества кислорода:
ν(О₂) = V(О₂)/V_m = 1,12 л/22,4 л/моль = 0,05 моль.

Рассчитаем количество вещества нитрата серебра, вступившего в реакцию электролиза:
ν_{прореаг.}(AgNO₃) = 4∙ν(О₂) = 4 ∙ 0,05 моль = 0,2 моль.

Найдем количество вещества и массу AgNO₃, оставшегося в растворе:
ν_ост.(AgNO₃) = ν_исх.(AgNO₃) – ν_{прореаг.}(AgNO₃) = 0,4 моль – 0,2 моль = 0,2 моль.

После электролиза раствор помимо нитрата серебра будет содержать также азотную кислоту. Из уравнения реакции электролиза следует, что количество вещества азотной кислоты равно количеству вещества нитрата серебра, вступившего в реакцию:
ν(HNO₃) = ν_{прореаг.}(AgNO₃) = 0,2 моль.

Рассчитаем массу раствора нитрата серебра после электролиза:
m_{кон.р-ра}= m(AgNO₃)_р-ра– m(O₂) – m(Ag);
m(О₂) = ν(О₂) ∙ М(О₂) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г;
ν(Ag) = ν_{прореаг.}(AgNO₃) = 0,2 моль;
m(Ag) = ν(Ag) ∙ М(Ag) = 0,2 моль ∙ 108 г/моль = 21,6 г;
m_{кон.р-ра}= m_{исх.р-ра}(AgNO₃) – m(O₂) – m(Ag) = 340 г – 1,6 г – 21,6 г = 316,8 г.

По условию задачи после электролиза отобрали порцию раствора массой 79,44 г, что составляет 79,44/316,8 ~ 1/4 часть.
Поскольку отобрали 1/4 часть раствора, это значит, что отобрали и 1/4 часть каждого компонента этого раствора.
Следовательно, в отобранной порции будет:
ν_{в порции}(AgNO₃) = ν_ост.(AgNO₃) ∙ 1/4 = 0,2 моль ∙ 1/4 = 0,05 моль
ν_{в порции}(HNO₃) = ν(HNO₃) ∙ 1/4 = 0,2 моль ∙ 1/4 = 0,05 моль

Хлорид натрия не реагирует с азотной кислотой, а только с нитратом серебра:
AgNO₃+ NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

ν(NaCl) = ν_{в порции}(AgNO₃) = 0,05 моль;
m(NaCl) = ν(NaCl) ∙ М(NaCl) = 0,05 моль ∙ 58,5 г/моль = 2,925 г;
m_р-ра(NaCl) = 100% ∙ m(NaCl)/ω(NaCl) = 100% ∙ 2,925 г/10% = 29,25 г.

Задание №4

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 312 г 15%-ного раствора хлорида натрия. После того как на катоде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили и отобрали порцию полученного раствора массой 58,02 г. Вычислите массу 20%-ного раствора сульфата меди(II), необходимого для полного осаждения гидроксид-ионов из отобранной порции раствора.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 48 г

Пояснение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида натрия:
2NaCl + 2H₂O → H₂↑ + Cl₂↑+ 2NaOH

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида натрия в растворе до электролиза:
m_исх.(NaCl) = m_р-ра(NaCl) ∙ ω(NaCl)/100% = 312 г ∙ 15%/100% = 46,8 г;
ν_исх.(NaCl) = m_исх.(NaCl)/М(NaCl) = 46,8 г/58,5 г/моль = 0,8 моль.

Согласно уравнению электролиза выделяется два газообразных продукта. На аноде выделился хлор, а на катоде — водород. Следовательно, газ, объем которого дан в условии, это водород. Рассчитаем его количество вещества:
ν(H₂) = V(H₂)/V_m = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль.

Найдем количество вещества образовавшегося гидроксида натрия:
ν(NaOH) = 2∙ ν(H₂) = 2 ∙ 0,3 моль = 0,6 моль

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
m_{р-ра после эл-за}= m(NaCl)_р-ра – m(H₂) – m(Cl₂);
m(H₂) = ν(H₂) ∙ М(H₂) = 0,3 моль ∙ 2 г/моль = 0,6 г;
ν(Cl₂) = ν(H₂) = 0,3 моль;
m(Cl₂) = ν(Cl₂) ∙ М(Cl₂) = 0,3 моль ∙ 71 г/моль = 21,3 г;
m_{р-ра после эл-за}= m_{исх.р-ра}(NaCl) – m(H₂) – m(Cl₂) = 312 г – 0,6 г – 21,3 г = 290,1 г

Из раствора после электролиза отобрали 58,02 г, что составляет 58,02/290,1 = 1/5 его часть.
Так как из раствора взяли 1/5 его часть, это значит, что и 1/5 часть взяли каждого компонента этого раствора.
Следовательно,
ν_{в порции}(NaOH) = ν_{в р-ре после эл-за}(NaOH) ∙ 1/5 = 0,6 моль ∙ 1/5 = 0,12 моль

Наличие хлорида натрия в растворе после электролиза нас не интересует, т.к. он не реагирует с сульфатом меди. Поэтому его количество мы рассчитывать не будем.

2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ν(CuSO₄) = 0,5∙ ν_{в порции}(NaOH) = 0,5 ∙ 0,12 моль = 0,06 моль;
m(CuSO₄)_в-ва = ν(CuSO₄) ∙ М(CuSO₄) = 0,06 моль ∙ 160 г/моль = 9,6 г;
m_р-ра(CuSO₄) = 100% ∙ m(CuSO₄)/ω(CuSO₄) = 100% ∙ 9,6 г/20% = 48 г.

Задание №5

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 3,24 %

Пояснение:

Уравнение электролиза водного раствора сульфата меди (II):
2CuSO₄ + 2H₂O → 2Сu↓ + O₂↑+ 2H₂SO₄.

Предположим, что электролиз провели таким образом, что сульфат меди израсходовался не полностью. В таком случае потеря 32 г массы обусловлена образованием только меди и кислорода, т.е.:
m(Cu) + m(O₂) = 32 г.

Обозначим количество вещества образовавшегося кислорода как x моль. Тогда, исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что:
ν(Cu) = 2ν(O₂) = 2x моль

Следовательно,
m(Cu) = M(Cu) ∙ ν(Cu) = 64 г/моль ∙ 2x моль = 128x г;
m(O₂) = M(O₂) ∙ ν(O₂) = 32x моль.

Тогда справедливым будет следующее уравнение:
128x + 32x = 32.

Решим его:
160x = 32;
x = 0,2.

То есть:
ν(O₂) = x моль, а ν(Cu) = 2ν(O₂) = 2x моль = 2 ∙ 0,2 моль = 0,4 моль.

Рассчитаем массу и количество вещества сульфата меди в исходном растворе:
m_исх.(CuSO₄) = m_{исх.р-ра}(CuSO₄) ∙ ω(CuSO₄)/100% = 640 г ∙ 15%/100% = 96 г;
ν_исх.(CuSO₄) = m_исх.(CuSO₄)/M(CuSO₄) = 96 г/160 г/моль = 0,6 моль.

Рассчитаем количество вещества сульфата меди, оставшегося в растворе после электролиза. Из уравнения реакции электролиза следует, что количество вещества металлической меди и количество вещества сульфата меди, вступившего в реакцию электролиза, равны. Тогда:
ν_ост.(CuSO₄) = ν_исх.(CuSO₄) – ν_{прореаг.}(CuSO₄) = 0,6 моль – 0,4 моль = 0,2 моль

То, что мы получили положительное значение количества сульфата меди, оставшегося в растворе после электролиза, означает, что изначальное предположение о том, что израсходовался не весь сульфат меди, оказалось верным.
Следует учесть, что помимо непрореагировавшего сульфата меди в растворе также будет содержаться серная кислота, образовавшаяся в результате электролиза. При этом, исходя из уравнения реакции, можно сделать вывод о том, что:
ν(H₂SO₄) = 2∙(O₂) = 2∙0.2 моль = 0,4 моль.

Рассчитаем массу и количество вещества в прибавляемом растворе:
m_исх.(NaOH) = m_{исх.р-ра}(NaOH) ∙ ω(NaOH)/100% = 400 г ∙ 20%/100% = 80 г;
ν_исх.(NaOH) = m_исх.(NaOH)/M(NaOH) = 80 г/40 г/моль = 2 моль.

Из условия задачи следует, что гидроксид натрия был добавлен в избытке. Следовательно, он будет реагировать и с серной кислотой, и с сульфатом меди:
H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄+ 2H₂O (I)
CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ (II)

ν_I(NaOH) = 2ν(H₂SO₄) = 2 ∙ 0,4 моль = 0,8 моль;
ν_II(NaOH) = 2ν(CuSO₄) = 2 ∙ 0,2 моль = 0,4 моль.

Таким образом, общее количество вещества прореагировавшего гидроксида натрия будет равно:
ν_{прореаг.}(NaOH) = ν_I(NaOH) + ν_II(NaOH) = 0,8 моль + 0,4 моль = 1,2 моль.

Тогда количество вещества непрореагировавшего гидроксида натрия будет составлять:
ν_ост.(NaOH) = ν_исх.(NaOH) − ν_{прореаг.}(NaOH) = 2 моль – 1,2 моль = 0,8 моль;

следовательно,
m_ост.(NaOH) = ν_ост.(NaOH) ∙ M(NaOH) = 0,8 моль ∙ 40 г/моль = 32 г.

Найдем массу образовавшегося раствора и массовую долю гидроксида натрия в нем:
m_{кон.р-ра}= m_{исх.р-ра}(CuSO₄)– m(Cu) – m(O₂) + m_{исх.р-ра}(NaOH) – m(Cu(OH)₂).

Для расчета массы конечного раствора нам не хватает одной величины – массы осадка гидроксида меди (II). Учитывая, что ν(Cu(OH)₂) = ν_ост.(CuSO₄) = 0,2 моль:
m(Cu(OH)₂) = M(Cu(OH)₂) ∙ ν(Cu(OH)₂) = 98 г/моль ∙ 0,2 моль =19,6 г.

Тогда:
m_{кон.р-ра}= m_{исх.р-ра}(CuSO₄)– m(Cu и O₂) + m_{исх.р-ра}(NaOH) – m(Cu(OH)₂) = 640 г – 32 г + 400 г – 19,6 г = 988,4 г;
ω(NaOH) = 100% ∙ m(NaOH)_ост./m_{кон.р-ра}= 100% ∙ 32 г/988,4 г = 3,24 %.

[adsp-pro-3]

Задание №6

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 18,75%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили и отобрали порцию полученного раствора массой 22,2 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 8 г

Пояснение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида меди (II):
CuCl₂ → Сu↓ + Cl₂↑

Найдем массу и количество вещества исходного хлорида меди (II):
m(CuCl₂)_исх. = m(CuCl₂)_р-ра∙ ω(CuCl₂) = 360 г ∙ 0,1875 = 67,5 г;
ν(CuCl₂)_исх. = m(CuCl₂)_исх./М(CuCl₂) = 67,5 г/135 г/моль = 0,5 моль.

Единственным газом, выделившимся при электролизе, является хлор, следовательно, это тот газ, о котором идет речь в условии. Рассчитаем количество вещества хлора:
ν(Cl₂) = V(Cl₂)/V_m = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль.

Рассчитаем массу и количество вещества исходного хлорида меди:
m_исх.(CuCl₂) = m_{исх.р-ра}(CuCl₂) ∙ ω_исх.(CuCl₂)/100% = 360 г ∙ 18,75%/100% = 67,5 г;
ν_исх.(CuCl₂) = m_исх.(CuCl₂)/M(CuCl₂) = 67,5 г/135 г/моль = 0,5 моль.

В соответствии с уравнением реакции электролиза ν_{прореаг.}(CuCl₂) = ν(Cl₂) = 0,2 моль.

Найдем количество вещества CuCl₂, оставшегося в растворе:
ν_ост.(CuCl₂) = ν_исх.(CuCl₂) – ν_{прореаг.}(CuCl₂) = 0,5 моль – 0,2 моль = 0,3 моль.

Найдем массу раствора после электролиза:
m_{кон.р-ра}= m(CuCl₂)_р-ра– m(Cl₂) – m(Cu);
m(Cl₂) = ν(Cl₂) ∙ М(Cl₂) = 0,2 моль ∙ 71 г/моль = 14,2 г;
ν(Cu) = ν(Cl₂) = 0,2 моль;
m(Cu) = ν(Cu) ∙ М(Cu) = 0,2 моль ∙ 64 г/моль = 12,8 г;
m_{кон.р-ра}= m(CuCl₂)_р-ра– m(Cl₂) – m(Cu) = 360 г – 14,2 г – 12,8 г = 333 г.

Из раствора, полученного в результате электролиза, отобрали 22,2 г, что составляет 22,2/333 = 1/15 часть. Поскольку отобрали 1/15 часть от всего раствора, следовательно, отобрали и 1/15 часть каждого компонента раствора. Таким образом, в отобранной порции раствора будет содержаться:
ν_{в порции}(CuCl₂) = ν_ост.(CuCl₂) ∙ 1/15 = 0,02 моль

CuCl₂+ 2NaOH → Cu(OH)₂↓+ 2NaCl

Найдем массу раствора гидроксида натрия, необходимого для осаждения Cu²⁺:
ν(NaOH) = 2∙ν_порц.(CuCl₂)= 2 ∙ 0,02 моль = 0,04 моль;
m(NaOH) = ν(NaOH) ∙ М(NaOH) = 0,04 моль ∙ 40 г/моль = 1,6 г;
m_р-ра(NaOH) = 100% ∙ m(NaOH)/ω(NaOH) = 100% ∙ 1,6 г/20% = 8 г.

Задание №7

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 624 г 10%-ного раствора хлорида бария. После того как на катоде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 91,41 г. Вычислите массу 10%-ного раствора карбоната натрия, необходимого для полного осаждения ионов бария из отобранной порции раствора.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 47,7 г

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида бария:
ВaCl₂ + 2H₂O → H₂↑ + Cl₂↑+ Вa(OH)₂

Найдем массу и количество вещества исходного хлорида бария:
m_исх.(ВaCl₂) = m_{исх.р-ра}(ВaCl₂) ∙ ω(ВaCl₂)/100% = 624 г ∙ 10%/100% = 62,4 г;
ν_исх.(ВaCl₂) = m_исх.(ВaCl₂)/М(ВaCl₂) = 62,4 г/208 г/моль = 0,3 моль.

Газ, выделившийся на катоде, это водород. Рассчитаем его количество вещества:
ν(H₂) = V(H₂)/V_m = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль.

Найдем количество вещества и массу образовавшегося Вa(OH)₂:
ν(Вa(OH)₂) = ν(H₂) = 0,2 моль.

Найдем количество вещества хлорида бария, оставшегося в растворе:
ν_{прореаг.}(ВaCl₂) = ν(H₂) = 0,2 моль;
ν_ост.(ВaCl₂) = ν_ост.(ВaCl₂) – ν_{прореаг.}(ВaCl₂) = 0,3 моль – 0,2 моль = 0,1 моль.

Найдем массу раствора после электролиза:
m_{кон.р-ра}= m_р-ра(ВaCl₂) – m(H₂) – m(Cl₂);
m(H₂) = ν(H₂) ∙ М(H₂) = 0,2 моль ∙ 2 г/моль = 0,4 г;
ν(Cl₂) = ν(H₂) = 0,2 моль;
m(Cl₂) = ν(Cl₂) ∙ М(Cl₂) = 0,2 моль ∙ 71 г/моль = 14,2 г;
m_{р-ра после эл-за}= m_{исх.р-ра}(ВaCl₂) – m(H₂) – m(Cl₂) = 624 г – 0,4 г – 14,2 г = 609,4 г.

Из раствора, полученного в результате электролиза, отобрали порцию массой 91,41 г. Это составляет часть, равную 91,41/609,4 = 0,15 от этого раствора.
Мы отобрали порцию раствора, составляющую 0,15 часть его часть, следовательно, мы отобрали 0,15 часть каждого компонента этого раствора. Таким образом:
ν_{в порции}(Ba(OH)₂) = 0,15 ∙ ν(Вa(OH)₂) = 0,15 ∙ 0,2 моль = 0,03 моль;
ν_{в порции}(BaCl₂) = 0,15 ∙ ν_ост.(ВaCl₂) = 0,15 ∙ 0,1 моль = 0,015 моль.

С карбонатом натрия будут реагировать и гидроксид бария, и хлорид бария. Запишем уравнения реакций
Вa(OH)₂ + Na₂CO₃ → ВaCO₃↓ + 2NaOH (I)
ВaCl₂ + Na₂CO₃ → ВaCO₃↓ + 2NaCl (II)

Найдем массу раствора карбоната натрия, необходимого для осаждения ионов бария.
Рассчитаем количество вещества карбоната натрия, которое пошло на реакцию с гидроксидом бария:
ν_I(Na₂CO₃) = ν_{в порции}(Ba(OH)₂) = 0,03 моль.

Рассчитаем количество вещества карбоната натрия, которое пошло на реакцию с хлоридом бария:
ν_II(Na₂CO₃)₂ = ν_{в порции}(BaCl₂) = 0,015 моль.

Таким образом, общее количество вещества карбоната натрия будет равно:
ν(Na₂CO₃) = ν_I(Na₂CO₃) + ν_II(Na₂CO₃)₂ = 0,03 моль + 0,015 моль = 0,045 моль.

Следовательно,
ν(Na₂CO₃) = ν (Na₂CO₃) ∙ M(Na₂CO₃) = 0,045 моль ∙ 106 г/моль = 4,77 г;
m(Na₂CO₃) = 100% ∙ m(Na₂CO₃)/ω(Na₂CO₃) = 100% ∙ 4,77 г/10% = 47,7 г.

Задание №8

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 53 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю сульфата меди(II) в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 11,79 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора сульфата меди (II):
2CuSO₄ + 2H₂O → 2Сu↓ + O₂↑+ 2H₂SO₄.

Найдем массу и количество вещества исходного сульфата меди (II):
m_исх.(CuSO₄) = m_{исх.р-ра}(CuSO₄) ∙ ω(CuSO₄)/100% = 500 г ∙ 16%/100% = 80 г;
ν_исх.(CuSO₄) = m_исх.(CuSO₄)/М(CuSO₄) = 80 г/160 г/моль = 0,5 моль.

Найдем количество вещества выделившегося на аноде кислорода:
ν(О₂) = V(О₂)/V_m = 1,12 л/22,4 л/моль = 0,05 моль.

Найдем количество вещества и массу сульфата меди, оставшегося в растворе после электролиза:
ν_{прореаг.}(CuSO₄) = 2∙ν(О₂) = 2 ∙ 0,05 моль = 0,1 моль;
ν_ост.(CuSO₄) = ν_исх.(CuSO₄) – ν_{прореаг.}(CuSO₄) = 0,5 моль – 0,1 моль = 0,4 моль;
m_ост.(CuSO₄) = ν_ост.(CuSO₄)∙ М(CuSO₄) = 0,4 моль ∙ 160 г/моль = 64 г.

Найдем количество вещества образовавшейся серной кислоты:
ν(Н₂SO₄) = ν_{прореаг.}(CuSO₄) = 0,1 моль.

Найдем массу и количество вещества добавленного карбоната натрия:
m(Nа₂СО₃) = m_р-ра(Nа₂СО₃) ∙ ω(Nа₂СО₃) = 53 г ∙ 10%/100% = 5,3 г;
ν(Nа₂СО₃) = m(Nа₂СО₃)/М(Nа₂СО₃) = 5,3 г/106 г/моль = 0,05 моль.

Для того, чтобы сульфат меди прореагировал с карбонатом натрия, прежде всего должна быть нейтрализована серная кислота.
Карбонат реагирует с серной кислотой в соответствии с уравнением
Н₂SO₄ + Na₂CO₃ → СО₂↑ + Н₂О + Na₂SO₄ (I)

Напомним, что ν(Н₂SO₄) = 0,1 моль, а ν(Nа₂СО₃) = 0,05 моль.
Серная кислота находится в явном избытке, в связи с чем реакция сульфата меди с карбонатом натрия невозможна, т.к. израсходуется весь карбонат натрия.

Рассчитаем количество вещества выделившегося CO₂ и его массу:
ν(Na₂CO₃) = ν(СО₂) = 0,05 моль;
m(СО₂) = ν(СО₂) ∙ M(СО₂) = 0,05 моль ∙ 44 г/моль = 2,2 г.

Найдем массу конечного раствора:
m_{кон.р-ра}= m_{исх.р-ра}(CuSO₄) – m(Сu) – m(О₂) + m(Nа₂СО₃) – m(СО₂);
m(О₂) = ν(О₂) ∙ М(О₂) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г;
ν(Cu) = 2∙ν(О₂) = 2 ∙ 0,05 моль = 0,1 моль;
m(Cu) = ν(Cu) ∙ М(Cu) = 0,1 моль ∙ 64 г/моль = 6,4 г;
m_{кон.р-ра}= m_{исх.р-ра}(CuSO₄)– m(Сu) – m(О₂) + m(Nа₂СО₃) – m(СО₂) = 500 г – 6,4 г – 1,6 г + 53 г – 2,2 г = 542,8 г;

Найдем массовую долю сульфата меди (II) в полученном растворе:
ω(CuSO₄) = 100% ∙ m_ост.(CuSO₄)/m_{кон.р-ра}= 100% ∙ 64 г/542,8 г = 11,79 %.

Задание №9

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 135 г 40%-ного раствора хлорида меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 27 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 12,88 %

Решение:

Уравнение электролиза водного раствора хлорида меди:
CuCl₂ = Cu↓ + Cl₂↑

Рассчитаем массу хлорида меди в исходном растворе и его количество вещества:
m_исх.(CuCl₂) = m_{исх.р-ра}(CuCl₂) · ω_исх.(CuCl₂)/100% = 135 г · 40%/100% = 54 г;
ν_исх.(CuCl₂) = m_исх.(CuCl₂)/M(CuCl₂) = 54 г/135 г/моль = 0,4 моль.

Изменение массы раствора в результате электролиза обусловлено образованием нерастворимых продуктов, а именно металлической меди и газообразного хлора, т.е.:
m(Cu) + m(Cl₂) = 27 г.

Обозначим количество вещества образовавшейся металлической меди как x моль.
В то же время ν(Cl₂) = ν(Cu) = x моль, следовательно:
m(Cl₂) = M(Cl₂) · ν(Cl₂) = 71 г/моль · x моль = 71x г;
m(Cu) = M(Cu) · ν(Cu) = 64 г/моль · x моль = 64x г.

Следовательно,
71x + 64x = 27;
135x = 27;
x = 0,2

Таким образом, ν(Cu) = ν(Cl₂) = 0,2 моль.

Исходя из уравнения реакции электролиза:
ν_{прореаг.}(CuCl₂) = ν(Cu) = 0,2 моль.

Рассчитаем количество вещества хлорида меди, оставшегося в растворе после электролиза:
ν_ост.(CuCl₂) = ν_исх.(CuCl₂) − ν_{прореаг.}(CuCl₂) = 0,4 моль − 0,2 моль = 0,2 моль.

Найдем массу раствора после электролиза:
m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(CuCl₂) − m(Cu) − m(Cl₂) = 135 г − 27 г = 108 г.

Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия:
m_исх.(NaOH) = m_р-ра(NaOH) · ω(NaOH)/100% = 160 г · 30%/100% = 48 г;
ν_исх.(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 48 г/40 г/моль = 1,2 моль.

Запишем уравнение реакции между гидроксидом натрия и хлоридом меди:
CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaCl

Рассчитаем количество вещества и массу выпавшего в осадок гидроксида меди:
ν(Cu(OH)₂) = ν_ост.(CuCl₂) = 0,2 моль;
m(Cu(OH)₂) = ν(Cu(OH)₂) · M(Cu(OH)₂) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г.

Количество вещества прореагировавшего гидроксида натрия будет равно:
ν_{прореаг.}(NaOH) = 2ν_ост.(CuCl₂) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль.

Рассчитаем количество вещества и массу оставшегося после реакции с хлоридом меди гидроксида натрия:
ν_ост.(NaOH) = ν_исх.(NaOH) − ν_{прореаг.}(NaOH) = 1,2 моль − 0,4 моль = 0,8 моль;
m_ост.(NaOH) = ν_ост.(NaOH) · M(NaOH) = 0,8 моль · 40 г/моль = 32 г.

Рассчитаем массу конечного раствора:
m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_р-ра(NaOH) − m(Cu(OH)₂) = 108 г + 160 г − 19,6 г = 248,4 г.

Следовательно,
ω_{конечн.}(NaOH) = 100% · m_ост.(NaOH)/m_{кон. р-ра} = 100% · 32 г/248,4 г = 12,88 %.

Задание №10

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 390 г 15%-ного раствора хлорида натрия. После того как масса раствора уменьшилась на 21,9 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 4,60 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида натрия:
2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂↑ + H₂↑

Рассчитаем массу и количество вещества исходного хлорида натрия в растворе до электролиза:
m_исх.(NaCl) = m_{исх.р-ра}(NaOH) ·ω(NaOH)/100% = 390 г · 15%/100% = 58,5 г;
ν_исх.(NaCl) = m_исх.(NaCl)/M(NaCl) = 58,5 г/58,5 г/моль = 1 моль.

Уменьшение массы раствора в результате электролиза обусловлено образованием нерастворимых продуктов, а именно хлора и водорода,
т.е. m(Cl₂) + m(H₂) = 21,9 г.

Пусть ν(Cl₂) = x моль, тогда в соответствии с уравнением реакции электролиза ν(H₂) =ν(Cl₂) = x моль.
Выразим массы образующихся хлора и водорода через x:
m(Cl₂) = M(Cl₂) · ν(Cl₂) = 71 г/моль · x моль = 71x г;
m(H₂) = M(H₂) ·ν(H₂) = 2 г/моль · x моль = 2x г.

Тогда, будет справедливым следующее уравнение:
71x + 2x = 21,9;
73x = 21,9;
x = 0,3.

Следовательно, ν(H₂) =ν(Cl₂) = 0,3 моль.

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(NaOH) − m(Cl₂) − m(H₂) = 390 г − 21,9 г = 368,1 г.

Исходя из уравнения реакции электролиза:
ν_{прореаг.}(NaCl) =ν(NaOH) = 2ν(Cl₂) = 2 · 0,3 моль = 0,6 моль.

Рассчитаем количество вещества и массу хлорида натрия, не вступившего в реакцию электролиза, т.е. оставшегося в растворе после электролиза:
ν_ост.(NaCl) =ν_исх.(NaCl) -ν_{прореаг.}(NaCl) = 1 моль − 0,6 моль = 0,4 моль;
m_ост.(NaCl) =ν_ост.(NaCl) · M(NaCl) = 0,4 моль · 58,5 г/моль = 23,4 г.

Таким образом, после электролиза водный раствор содержит:
ν_ост.(NaCl) = 0,4 моль;
ν(NaOH) = 0,6 моль.

Из компонентов раствора, полученного в результате электролиза, только гидроксид натрия реагирует с сульфатом меди, содержащимся в прибавляемом растворе. Реакция идет в соответствии с уравнением:
CuSO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + Cu(OH)₂↓

Рассчитаем массу и количество вещества сульфата меди, содержащегося в прибавляемом растворе:
m(CuSO₄) = mр-ра(CuSO₄) · ω(CuSO₄)/100% = 160 г · 0,2 = 32 г;
ν(CuSO₄) = m(CuSO₄)/M(CuSO₄) = 32 г/160 г/моль = 0,2 моль.

Массу конечного раствора можно рассчитать по формуле:
m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_р-ра(CuSO₄) − m(Cu(OH)₂).

Из необходимых расчетных величин не хватает массы гидроксида меди.
Поскольку,
ν(CuSO₄)/1 <ν(NaOH)/2, где 1 и 2 − коэффициенты перед соответствующими веществами в уравнении, следовательно, сульфат меди находится в недостатке.

Тогда, ν(Cu(OH)₂) = ν(CuSO₄) = 0,2 моль, а
m(Cu(OH)₂) =ν(Cu(OH)₂) · M(Cu(OH)₂) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г

Тогда масса конечного раствора будет равна:
m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_р-ра(CuSO₄) − m(Cu(OH)₂) = 368,1 г + 160 г − 19,6 г = 508,5 г;
ω_{конечн.}(NaCl) = 100% · 23,4 г/508,5 г = 4,60 %.

[adsp-pro-3]

Задание №11

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра. После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 175,5 г 10%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 1,99 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата серебра:
4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag↓ + 4HNO₃ + O₂↑

Рассчитаем массу и количество вещества нитрата серебра:
m_исх.(AgNO₃) = m_{исх.р-ра}(AgNO₃) ·ω(AgNO₃)/100% = 170 г · 40%/100% = 68 г;
ν_исх.(AgNO3) = m(AgNO₃)/M(AgNO₃) = 68 г/170 г/моль = 0,4 моль.

Единственный газ, выделившийся при электролизе, это кислород. Следовательно, кислород является тем газом, о котором идет речь в условии. Рассчитаем его количество вещества:
ν(O₂) = V(O₂)/ V_m = 1,12 л/22,4 л/моль = 0,05 моль.

Исходя из уравнения реакции:
ν_{прореаг.}(AgNO₃) = 4ν(O₂) = 4 · 0,05 моль = 0,2 моль.

Тогда количество вещества, оставшегося после электролиза нитрата серебра, будет составлять:
ν_ост.(AgNO₃) = ν_исх.(AgNO₃) − ν_{прореаг.}(AgNO₃) = 0,4 моль − 0,2 моль = 0,2 моль.

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(AgNO₃) − m(Ag) − m(O₂).

Для расчета массы раствора после электролиза не хватает массы серебра и массы кислорода. Рассчитаем их:
m(Ag) = M(Ag) · ν(Ag) = 108 г/моль · 0,2 моль = 21,6 г;
m(O₂) = M(O₂)· ν(O₂) = 32 г/моль · 0,05 моль = 1,6 г;
m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(AgNO₃) − m(Ag) − m(O₂) = 170 г − 21,6 г − 1,6 г = 146,8 г.

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида натрия, содержащегося в прибавляемом растворе:
m_исх.(NaCl) = m_р-ра(NaCl) · ω(NaCl)/100% = 175,5 г · 10%/100% = 17,55 г;
ν_исх.(NaCl) = m(NaCl)/M(NaCl) = 17,55 г/58,5 г/моль = 0,3 моль.

Из компонентов раствора, полученного в результате электролиза, с хлоридом натрия будет реагировать только нитрат серебра. Реакция протекает в соответствии с уравнением:
AgNO₃ + NaCl = AgCl↓ + NaNO₃

Нитрат серебра в недостатке, считаем по нему.
m(AgCl) = M(AgCl) · ν(AgCl) = 143,5 г/моль · 0,2 моль = 28,7 г.

Рассчитаем массу конечного раствора:
m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_{р-ра(NaCl)} − m(AgCl) = 146,8 г + 175,5 г − 28,7 г = 293,6 г;
ν_ост.(NaCl) = ν_исх.(NaCl) − ν_{прореаг.}(NaCl) = 0,3 моль − 0,2 моль = 0,1 моль;
m_ост.(NaCl) = M(NaCl) · ν_ост.(NaCl) = 58,5 г/моль · 0,1 моль = 5,85 г;
ω_{конечн.}(NaCl) = 100% · m_ост.(NaCl)/m_{кон. р-ра} = 100% · 5,85 г/293,6 г = 1,99 %.

Задание №12

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 234 г 20%-ного раствора хлорида натрия. После того как на катоде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 2,27 %

Решение:

Уравнение электролиза водного раствора хлорида натрия:
2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂↑ + H₂↑

На катоде выделяется водород. Рассчитаем его количество вещества:
ν(H₂) = V(H₂)/V_m = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль.

Как следует из уравнения электролиза:
ν(Cl₂) = ν(H₂) = 0,3 моль.

Рассчитаем массу раствора после электролиза. Для этого следует из массы исходного раствора вычесть массу образовавшихся нерастворимых продуктов, в нашем случае, водорода и хлора:
m(Cl₂) = ν(Cl₂) · M(Cl₂) = 0,3 моль · 71 г/моль = 21,3 г;
m(H₂) = ν(H₂) · M(H₂) = 0,3 моль · 2 г/моль = 0,6 г.

Тогда, m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(NaCl) − m(Cl₂) − m(H₂) = 234 г − 21,3 г − 0,6 г = 212,1 г.

Сульфат меди, содержащийся в прибавляемом растворе, будет реагировать только с гидроксидом натрия. Реакция протекает в соответствии с уравнением:
CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

Рассчитаем массу и количество вещества сульфата меди, содержащегося в прибавляемом растворе:
m(CuSO₄) = m_р-ра(CuSO₄) · ω(CuSO₄)/100% = 160 г · 20%/100% = 32 г;
ν(CuSO₄) = m(CuSO₄)/M(CuSO₄) = 32 г/160 г/моль = 0,2 моль.

Исходя из уравнения электролиза, мы можем записать, что:
ν(NaOH) = 2ν(H₂) = 2 · 0,3 моль = 0,6 моль.

Поскольку:

ν(CuSO₄)/1 < ν(NaOH)/2, где 1 и 2 − соответствующие коэффициенты в уравнении, то, следовательно, сульфат меди находится в недостатке. Т.е. расчет массы выпавшего осадка гидроксида меди следует вести по нему:
ν(Cu(OH)₂) = ν(CuSO₄) = 0,2 моль;
m(Cu(OH)₂) = ν(Cu(OH)₂) · M(Cu(OH)₂) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г.

Рассчитаем массу конечного раствора:
m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_р-ра(CuSO₄) − m(Cu(OH)₂) = 212,1 г + 160 г − 19,6 г = 352,5 г.

Исходя из уравнения реакции взаимодействия сульфата меди с гидроксидом натрия, мы можем записать, что:
ν_{прореаг.}(NaOH) = 2ν(CuSO₄) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль.

Тогда количество вещества и масса гидроксида натрия, оставшегося после реакции с сульфатом меди, будут составлять:
ν_ост.(NaOH) = ν(NaOH) − ν_{прореаг.}(NaOH) = 0,6 моль − 0,4 моль = 0,2 моль;
m_ост.(NaOH) = ν_ост.(NaOH) · M(NaOH) = 0,2 моль · 40 г/моль = 8 г.

Тогда массовая доля гидроксида натрия в конечном растворе будет равна:
ω_{конечн.}(NaOH) = 100% · m_ост.(NaOH)/m_{кон. р-ра} = 100% · 8 г/352,5 г = 2,27 %.

Задание №13

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 470 г 20%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 24 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 212 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю нитрата меди(II) в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 5,79 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата меди:
2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Cu↓ + 4HNO₃ + O₂↑

Рассчитаем массу и количество вещества нитрата меди в исходном растворе (до электролиза):
m_исх.(Cu(NO₃)₂) = m_{исх. р-ра}(Cu(NO₃)₂) · w(Cu(NO₃)₂)/100% = 470 г · 20%/100% = 94 г;
ν_исх.(Cu(NO₃)₂) = m_исх.(Cu(NO₃)₂)/M(Cu(NO₃)₂) = 94 г/188 г/моль = 0,5 моль.

Уменьшение массы раствора в результате электролиза обусловлено образованием нерастворимых продуктов, в нашем случае, кислорода и меди. Т.е.:
m(O₂) + m(Cu) = 24 г.

Пусть количество вещества кислорода будет равно x моль, тогда:
ν(Cu) = 2ν(O₂) = 2x моль.

В свою очередь, массы кислорода и меди можно выразить через x следующим образом:
m(O₂) = M(O₂) · ν(O₂) = 32 г/моль · x моль = 32x г;
m(Cu) = M(Cu) · ν(Cu) = 64 г/моль · 2x моль = 128x г.

Тогда будет справедливым уравнение:
32x + 128x = 24;
160x = 24;
x = 0,15.

Таким образом,
ν(O₂) = 0,15 моль, а ν(Cu) = 2 · 0,15 моль = 0,3 моль.

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(Cu(NO₃)₂) − m(Cu) − m(O₂) = 470 г − 24 г = 446 г.

Количество вещества нитрата меди, вступившего в реакцию электролиза, будет равно:
ν_{прореаг.}(Cu(NO₃)₂) = ν(Cu) = 0,3 моль, тогда количество оставшегося в растворе нитрата меди будет составлять:
ν_ост.(Cu(NO₃)₂) = ν_исх.(Cu(NO₃)₂) − ν_{прореаг.}(Cu(NO₃)₂) = 0,5 моль − 0,3 моль = 0,2 моль.

Рассчитаем количество вещества азотной кислоты, образовавшейся в результате электролиза:
ν(HNO₃) = 4ν(O₂) = 4 · 0,15 моль = 0,6 моль.

Нитрат меди при отсутствии кислот в растворе способен реагировать с растворами карбонатов. При этом образуется осадок основной соли гидроксокарбоната меди (CuOH)₂CO₃.

То есть карбонат натрия в водном растворе прежде всего будет реагировать с азотной кислотой в соответствии с уравнением:
2HNO₃ + Na₂CO₃ = 2NaNO₃ + CO₂↑ + H₂O,
а реакция с нитратом меди будет возможной только в том случае, если карбонат натрия окажется в избытке.

Рассчитаем массу и количество вещества карбоната натрия в прибавляемом растворе:
m(Na₂CO₃) = mр-ра(Na₂CO₃) · w(Na₂CO₃)/100% = 212 г · 10%/100% = 21,2 г
ν(Na₂CO₃) = m(Na₂CO₃)/M(Na₂CO₃) = 21,2 г/106 г/моль = 0,2 моль

Поскольку:
ν(HNO₃)/2 > ν(Na₂CO₃)/1, где 2 и 1 − соответствующие коэффициенты в уравнении, то это значит, что азотная кислота в избытке. Следовательно, нитрат меди с карбонатом натрия реагировать не будет.
Поскольку карбонат натрия в недостатке, расчет количества вещества углекислого газа и его массы будем вести по нему:
ν(CO₂) = ν(Na₂CO₃) = 0,2 моль;
m(CO₂) = ν(CO₂) · M(CO₂) = 0,2 моль · 44 г/моль = 8,8 г.

Рассчитаем массу конечного раствора:
m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_р-ра(Na₂CO₃) − m(CO₂) = 446 г + 212 г − 8,8 г = 649,2 г.

Количество нитрата меди после прибавления раствора карбоната натрия не изменилось, т.е. осталось равным 0,2 моль. Рассчитаем его массу:
m(Cu(NO₃)₂) = ν(Cu(NO₃)₂) · M(Cu(NO₃)₂) = 0,2 моль · 188 г/моль = 37,6 г

Тогда массовая доля нитрата меди в конечном растворе будет составлять:
w(Cu(NO₃)₂) = 100% · m(Cu(NO₃)₂)/m_{кон. р-ра} = 100% · 37,6 г/649,2 г = 5,79 %

Задание №14

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 376 г 30%-ного раствора нитрата меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 224 г 25%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 1,46 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза нитрата меди:
2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Cu↓ + 4HNO₃ + O₂↑

Рассчитаем массу и количество вещества нитрата меди в исходном растворе (до электролиза):
m_исх.(Cu(NO₃)₂) = m_р-ра(Cu(NO₃)₂) · w(Cu(NO₃)₂)/100% = 376 г · 30%/100% = 112,8 г;
ν_исх.(Cu(NO₃)₂) = m_исх.(Cu(NO₃)₂)/M_исх.(Cu(NO₃)₂) = 112,8 г/188 г/моль = 0,6 моль.

Единственным газом, выделяющимся в указанном процессе, является кислород. Следовательно, кислород − это тот газ, о котором идет речь в условии. Рассчитаем его количество вещества:
ν(O₂) = V(O₂)/V_m = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль.

В соответствии с уравнением реакции электролиза количество вещества образовавшейся азотной кислоты будет равно:
ν(HNO₃) = 4ν(O₂) = 4 · 0,2 моль = 0,8 моль.

А количество вещества прореагировавшего нитрата меди:
ν_{прореаг.}(Cu(NO₃)₂) = 2ν(O₂) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль.

Тогда количество вещества нитрата меди, оставшегося в растворе после электролиза, будет составлять:
ν_ост.(Cu(NO₃)₂) = ν_исх.(Cu(NO₃)₂) − ν_{прореаг.}(Cu(NO₃)₂) = 0,6 моль − 0,4 моль = 0,2 моль.

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(Cu(NO₃)₂ − m(Cu) − m(O₂).

Для расчета массы раствора после электролиза не хватает значений масс выделившихся меди и кислорода. Рассчитаем их количества вещества и массы:
ν(O₂) = 0,2 моль (было рассчитано выше);
m(O₂) = M(O₂) · ν(O₂) = 32 г/моль · 0,2 моль = 6,4 г;
ν(Cu) = 2ν(O₂) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль;
m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,4 моль · 64 г/моль = 25,6 г.

Тогда, m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(Cu(NO₃)₂) − m(Cu) − m(O₂) = 376 г − 6,4 − 25,6 г = 344 г.

Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия, содержащегося в прибавляемом растворе:
m_исх.(NaOH) = m_р-ра(NaOH) · w(NaOH)/100% = 224 г · 25% /100% = 56 г;
ν_исх.(NaOH) = m_исх.(NaOH)/M(NaOH) = 56 г/40 г/моль = 1,4 моль.

Поскольку в условии задачи следует определить массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе, то, по всей видимости, гидроксид натрия в избытке. Т.е. он будет реагировать как азотной кислотой, так и с нитратом меди, оставшимся после процесса электролиза. Запишем уравнения соответствующих реакций:
HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O (I)
Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃ (II)

Рассчитаем количества вещества гидроксида натрия, которые пошли на реакции I и II:
ν_I(NaOH) = ν (HNO₃) = 0,8 моль;
ν_II(NaOH) = 2ν_ост.(Cu(NO₃)₂) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль.

Тогда количество вещества и масса гидроксида натрия, оставшегося в конечном растворе будут равны:
ν_ост.(NaOH) = ν_исх.(NaOH) − ν_I(NaOH) − ν_II(NaOH) = 1,4 моль − 0,8 моль − 0,4 моль = 0,2 моль;
m_ост.(NaOH) = M(NaOH) · ν_ост.(NaOH) = 40 г/моль · 0,2 моль = 8 г.

Рассчитаем массу конечного раствора:
m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_р-ра(NaOH) − m(Cu(OH)₂).

Для расчета массы конечного раствора не хватает значения массы осадка гидроксида меди. Найдем его:
ν(Cu(OH)₂) = νост.(Cu(NO₃)₂) = 0,2 моль;
m(Cu(OH)₂) = ν(Cu(OH)₂) · M(Cu(OH)₂) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г

Тогда, m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_р-ра(NaOH) − m(Cu(OH)₂) = 344 г + 224 г − 19,6 г = 548,4 г

Теперь можно рассчитать массовую долю щелочи в конечном растворе:
w_ост.(NaOH) = 100% · m_ост.(NaOH)/m_{кон. р-ра} = 100% · 8 г/548,4 г = 1,46 %.

Задание №15

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как масса раствора уменьшилась на 23,2 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 175,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 5,05%

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата серебра:
4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag↓ + 4HNO₃ + O₂↑

Рассчитаем массу и количество исходного нитрата серебра в растворе до электролиза:
m_исх.(AgNO₃) = m_{исх.р-ра}(AgNO₃) · ω(AgNO₃)/100% = 340 г · 0,2 = 68 г;
ν_исх.(AgNO₃) = m_исх.(AgNO₃)/M(AgNO₃) = 68 г/170 г/моль = 0,4 моль.

Уменьшение массы раствора обусловлено образованием нерастворимых продуктов − серебра и кислорода. Т.е.:
m(O₂) + m(Ag) = 23,2 г.

Пусть количество вещества кислорода будет x моль. Тогда:
ν(Ag) = 4ν(O₂) = 4x моль.

Выразим массы кислорода и серебра через x:
m(O₂) = M(O₂) · ν(O₂) = 32 г/моль · x моль = 32x г;
m(Ag) = M(Ag) · ν(Ag) = 108 г/моль · 4x моль = 432x г.

Тогда будет справедливым уравнение:
32x + 432x = 23,2;
464 x = 23,2;
x = 0,05.

Таким образом:
ν(O₂) = 0,05 моль;
ν(Ag) = 4ν(O₂) = 0,2 моль.

В соответствии с уравнением электролиза количество вещества прореагировавшего нитрата серебра будет равно количеству вещества выделившегося металлического серебра, т. е.:
ν_{прореаг.}(AgNO₃) = ν(Ag) = 0,2 моль.

В свою очередь количество вещества нитрата серебра, оставшегося в растворе после электролиза:
ν_ост.(AgNO₃) = ν_исх.(AgNO₃) − ν_{прореаг.}(AgNO₃) = 0,4 моль − 0,2 моль = 0,2 моль.

Рассчитаем массу раствора, полученного после электролиза:
m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(AgNO₃) − m(Ag) − m(O₂) = 340 г − 23,2 г = 316,8 г.

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида натрия в прибавляемом растворе:
m_исх.(NaCl) = m_р-ра(NaCl) · ω(NaCl)/100% = 175,5 г · 20%/100% = 35,1 г;
ν_исх.(NaCl) = m_исх.(NaCl)/M(NaCl) = 35,1 г/58,5 г/моль = 0,6 моль.

В растворе после электролиза, кроме воды, будут содержаться два вещества − нитрат серебра и азотная кислота. Хлорид натрия будет реагировать только с нитратом серебра. Реакция протекает в соответствии с уравнением:
AgNO₃ + NaCl = NaNO₃ + AgCl↓

Рассчитаем количество вещества и массу осадка хлорида серебра, учитывая, что нитрат серебра находится в недостатке, т.е. расчеты нужно вести по нему:
ν(AgCl) = ν_ост.(AgNO₃) = 0,2 моль;
m(AgCl) = ν(AgCl) · M(AgCl) = 0,2 моль · 143,5 г/моль = 28,7 г.

Количество вещества хлорида натрия, которое вступило в реакцию с нитратом серебра, будет равно:
ν_{прореаг.}(NaCl) = ν_ост.(AgNO₃) = 0,2 моль.

В свою очередь, количество вещества хлорида натрия, которое осталось после реакции с нитратом серебра, будет составлять:
ν_ост.(NaCl) = ν_исх.(NaCl) − ν_{прореаг.}(NaCl) = 0,6 моль − 0,2 моль = 0,4 моль,

а масса будет равна:
m_ост.(NaCl) = ν_ост.(NaCl) · M(NaCl) = 0,4 моль · 58,5 г/моль = 23,4 г.

Рассчитаем массу конечного раствора:
m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_р-ра(NaCl) − m(AgCl) = 316,8 г + 175,5 г − 28,7 г = 463,6 г.

Тогда, массовая доля хлорида натрия в конечном растворе будет составлять:
ω_{конечн.}(NaCl) = 100% · m_ост.(NaCl)/m_{кон. р-ра} = 23,4 г/463,6 г · 100% = 5,05%.

[adsp-pro-3]

Задание №16

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 270 г 20%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 120 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 2,33 %

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида меди (II):
CuCl₂ = Cu↓ + Cl₂↑

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида меди в исходном растворе до электролиза:
m(CuCl₂) = m_{исх.р-ра}(CuCl₂) · ω(CuCl₂)/100% = 270 г · 20%/100% = 54 г;
ν_исх.(CuCl₂) = m_исх.(CuCl₂)/M(CuCl₂) = 54 г/135 г/моль = 0,4 моль.

Единственным газом, выделившимся в процессе электролиза, является хлор, следовательно, хлор − это тот газ, о котором идем речь в условии. Рассчитаем его количество вещества:
ν(Cl₂) = V(Cl₂)/V_m = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль.

Исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что:
ν(Cu) = ν(Cl₂) = 0,2 моль.

Рассчитаем массы выделившихся хлора и металлической меди:
m(Cl₂) = ν(Cl₂) · M(Cl₂) = 0,2 моль · 71 г/моль = 14,2 г;
m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,2 моль · 64 г/моль = 12,8 г.

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(CuCl₂) − m(Cu) − m(Cl₂) = 270 г − 14,2 г − 12,8 г = 243 г.

Исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что количество вещества прореагировавшего хлорида меди будет равно:
ν_{прореаг.}(CuCl₂) = ν(Cu) = 0,2 моль.

Тогда:
ν_ост.(CuCl₂) = ν_исх.(CuCl₂) − ν_{прореаг.}(CuCl₂) = 0,4 моль − 0,2 моль = 0,2 моль.

Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия в прибавляемом растворе:
m_исх.(NaOH) = m_{исх. р-ра}(NaOH) · ω(NaOH)/100% = 120 г · 20%/100% = 24 г;
ν_исх.(NaOH) = m_исх.(NaOH)/M(NaOH) = 24 г/40 г/моль = 0,6 моль.

Единственным растворенным веществом в растворе после электролиза является хлорид меди. Он и будет реагировать с водным раствором гидроксида натрия. Реакция протекает в соответствии с уравнением:
CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaCl.

Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, которое прореагировало с оставшимся после электролиза хлоридом меди:
ν_{прореаг.}(NaOH) = 2ν(CuCl₂) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль.

Тогда количество вещества гидроксида натрия, оставшегося в конечном растворе после реакции с хлоридом меди, и его масса, будут равны:
ν_ост.(NaOH) = ν_исх.(NaOH) − ν_{прореаг.}(NaOH) = 0,6 моль − 0,4 моль = 0,2 моль;
m_ост.(NaOH) = ν_ост.(NaOH) · M(NaOH) = 0,2 моль · 40 г/моль = 8 г.

Рассчитаем количество вещества и массу осадка гидроксида меди:
ν(Cu(OH)₂) = ν_ост.(CuCl₂) = 0,2 моль;
m(Cu(OH)₂) = M(Cu(OH)₂) · ν_ост.(CuCl₂) = 98 г/моль · 0,2 моль = 19,6 г.

Рассчитаем массу конечного раствора:
m_{кон. р-ра} = m_{р-ра после эл-за} + m_{исх. р-ра}(NaOH) − m(Cu(OH)₂) = 243 г + 120 г − 19,6 г = 343,4 г;
ω_{конечн.}(NaOH) = 100% · m_ост.(NaOH)/m_{кон. р-ра} = 100% · 8 г/343,4 г = 2,33 %.

Задание №17

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 15%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 66,6 г. Вычислите массу 10%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Ответ: 32 г

Решение:

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида меди (II):
CuCl₂ = Cu↓ + Cl₂↑

Рассчитаем массу и количество вещества хлорида меди в исходном растворе до электролиза:
m(CuCl₂) = m_{исх.р-ра}(CuCl₂) · ω(CuCl₂)/100% = 360 г · 15%/100% = 54 г;
ν_исх.(CuCl₂) = m_исх.(CuCl₂)/M(CuCl₂) = 54 г/135 г/моль = 0,4 моль.

Исходя из уравнения реакции электролиза, можно записать, что:
ν(Cu) = ν(Cl₂) = 0,2 моль.

Рассчитаем массу раствора после электролиза:
m_{р-ра после эл-за} = m_{исх.р-ра}(CuCl₂) − m(Cu) − m(Cl₂) = 360 г − 12,8 г − 14,2 г = 333 г.

Исходя из уравнения электролиза, можно сделать вывод о том, что количество вещества хлорида меди, вступившего в реакцию электролиза, равно количеству вещества образовавшейся металлической меди:
ν_{прореаг.}(CuCl₂) = ν(Cu) = 0,2 моль.

Тогда количество вещества хлорида меди будет равно:
ν_ост.(CuCl₂) = ν_исх.(CuCl₂) − ν_{прореаг.}(CuCl₂) = 0,4 моль − 0,2 моль = 0,2 моль.

Из раствора, полученного в результате электролиза, отобрали порцию массой 66,6 г. Это составляет 66,6 г / 333 г = 1/5 часть от этого раствора.
Поскольку отобрали 1/5 часть раствора, следовательно, отобрали и 1/5 часть каждого компонента этого раствора. Следовательно:
ν_{в порции}(CuCl₂) = ν_ост.(CuCl₂) · 1/5 = 0,2 моль · 1/5 = 0,04 моль

Хлорид меди реагирует с гидроксидом натрия в соответствии с уравнением:
CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaCl

Исходя из этого уравнения реакции:
ν(NaOH) = 2ν(CuCl₂) = 2 · 0,04 моль = 0,08 моль;
m(NaOH) = ν(NaOH) · M(NaOH) = 0,08 моль · 40 г/моль = 3,2 г.

Тогда:
m_р-ра(NaOH) = 100% · m(NaOH)/ω(NaOH) = 100% · 3,2 г/10% = 32 г.

[adsp-pro-10]

Источник

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 263 … 141–160 | 161–180 | 181–200 | 201–220 | 221–240 | 241–260 | 261–263

Добавить в вариант

При электролизе раствора сульфата меди(II) на аноде выделилось 3,36  л (н. у.) кислорода. Сколько граммов металла выделилось на катоде? Примите Ответ запишите с точностью до десятых.

При электролизе раствора нитрата серебра на аноде выделилось 1,12  л (н. у.) кислорода. Сколько граммов металла выделилось на катоде? Ответ запишите с точностью до десятых.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

В уравнениях приведите структурные формулы органических веществ.

Источник: СтатГрад: Тренировочная работа 28.11.2018. Вариант ХИ10202.

Установите соответствие между веществом и основным способом его промышленного производства: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВО

А)  железо

Б)  водород

В)  хлор

СПОСОБ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

1)  паровая конверсия природного газа

2)  восстановление оксида углеродом

3)  перегонка воздуха

4)  электролиз раствора соли

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Гашёную известь сплавили с твёрдым хлоридом аммония, образовавшийся при этом газ пропустили над нагретым оксидом меди (II). Получившееся при этом твёрдое вещество обработали разбавленной азотной кислотой (при этом выделился бесцветный газ), а оставшийся раствор подвергли электролизу. Напишите уравнения четырёх указанных реакций.

Источник: ЕГЭ по химии 2019. Основная волна. Вариант 1

Установите соответствие между реагирующими веществами и углеводородом, который образуется при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

А)  хлорметан и натрий

Б)  ацетат натрия и гидроксид натрия

В)  пропионат натрия и вода, электролиз

Г)  1,2-дихлорэтан и спиртовой раствор гидроксида натрия

ПРОДУКТ РЕАКЦИИ — УГЛЕВОДОРОД

1)  метан

2)  этан

3)  пропан

4)  н-бутан

5)  ацетилен

6)  этилен

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам.

Сколько граммов хлорида натрия требуется для получения 6,72  л газообразного хлора (н. у.) методом электролиза? Примите Ответ запишите с точностью до десятых.

Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктом, который образуется при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ПРОДУКТ РЕАКЦИИ

1)  пропан

2)  бутан

3)  этан

4)  этен

5)  пропен

6)  уксусная кислота

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Источник: ЕГЭ по химии 2020. Основная волна. Вариант 2

Дана схема превращений:

Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Кристаллогидрат сульфата алюминия, в котором массовая доля серы меньше массовой доли кислорода в 5 раз, растворили в воде с образованием раствора массой 722,4  г. Полученный раствор подвергли электролизу до выделения на аноде 35,84 л (н. у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 424  г 10%-го раствора карбоната натрия, после всех реакций его массовая доля уменьшилась в 10 раз. Определите массу растворенного кристаллогидрата сульфата алюминия. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Источник: ЕГЭ по химии 2021. Основная волна. Вариант 2

Электролиз 522  г 10 %-го раствора нитрата бария проводили до тех пор, пока на катоде не образовалось 94,08  л газа (н. у.). Полученный раствор смешали с насыщенным при комнатной температуре раствором сульфата меди(II), приготовленным при добавлении воды к медному купоросу массой 100  г. После окончания всех реакций массовая доля сульфата меди(II) уменьшилась в 4 раза. Вычислите растворимость безводного сульфата меди(II) при комнатной температуре (в г на 100  г воды). В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Источник: Задания 34 ЕГЭ–2021 по химии

При электролизе водного раствора нитрата меди(II) получили металл. Металл обработали концентрированной серной кислотой при нагревании. Выделившийся в результате газ прореагировал с сероводородом с образованием простого вещества. Это вещество нагрели с концентрированным раствором гидроксида калия. Напишите молекулярные уравнения четырех описанных реакций.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2022 по химии, Демонстрационная версия ЕГЭ—2023 по химии

Установите соответствие между схемой реакции и веществом Х, принимающим в ней участие: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Бромоводородную кислоту нейтрализовали карбонатом натрия. Полученный раствор подвергли электролизу. Газ, выделившийся на катоде, пропустили при нагревании над оксидом меди(II). Образовавшееся твёрдое вещество поместили в концентрированный раствор азотной кислоты. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Источник: ЕГЭ по химии 2022. Досрочная волна

Установите соответствие между исходными веществами, вступающими в реакцию, и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задана схема превращений веществ:

Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Установите соответствие между схемой реакции и веществом X, принимающим в ней участие: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Установите соответствие между названием газа и основным способом его получения в промышленности: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СПОСОБ ПРОМЫШЛЕННОГО ПОЛУЧЕНИЯ

1)  перегонка нефти

2)  пиролиз нефти

3)  перегонка жидкого воздуха

4)  электролиз раствора хлорида натрия

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Источник: СтатГрад: Тренировочная работа 09.11.2022. Вариант ХИ2210201.

Задана следующая схема превращений веществ:

Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.

1)  этан

2)  бутан

3)  гексан

4)  гексин-3

5)  гексадиен-2,4

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Источник: СтатГрад: Тренировочная работа 09.11.2022. Вариант ХИ2210202.

Навеску сульфида меди(II) массой 14,4 г сожгли в атмосфере кислорода. Твёрдый остаток растворили в строго необходимом количестве 10 %-й серной кислоты, а полученный раствор подвергли электролизу с инертным анодом, в результате чего на аноде выделилось 1,12 л газа (н. у.). Рассчитайте массу полученного после электролиза раствора и массовые доли веществ в нём. Примите В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Всего: 263 … 141–160 | 161–180 | 181–200 | 201–220 | 221–240 | 241–260 | 261–263

Источник

Чтобы поделиться, нажимайте

В начале страницы вы можете выполнить тест онлайн: после ввода ответа нажимайте кнопку «Проверить решение»: если ответ неверный, то вводите другой ответ, пока не введёте верный или нажмите кнопку «Показать ответ» и у вас появится правильный ответ на это задание и вы сможете перейти к следующему заданию (для некоторых заданий есть видео-объяснения, тогда после ввода ответа нажимайте кнопку «Проверить решение»: если ответ неверный, то у вас появится ссылка красного цвета, а если верный — то зелёного цвета. С помощью ссылки вы можете просмотреть подробное видео-объяснение этого задания, но помните, что ссылка неактивная, поэтому для просмотра видео-объяснения вам необходимо скопировать эту ссылку и вставить на новую страницу и нажать клавишу Enter, как результат у вас откроется видео на YouTube). В середине страницы вы увидите текстовые условия заданий, для некоторых из которых видео-объяснения даны сразу после задания, а текстовые ответы представлены в конце страницы.

Задание 1

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

Задание 6

Задание 7

Задание 8

Задание 9

Задание 10

Задание 11

Задание 12

Задание 13

Задание 14

Задание 15

Установите соответствие между названием соли и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделились на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) сульфид натрия	1) сера и водород
Б) сульфат цинка	2) калий и сера
В) хлорид цинка	3) водород, хлор, цинк
Г) фторид цинка	4) кислород, цинк, водород
	5) цинк и фтор
	6) цинк и сернистый газ

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 16

Установите соответствие между формулой соли и схемой электролиза этой соли, которые выделились на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ	СХЕМА ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) K₂SO₄ (расплав)	1) H₂O → H₂ + O₂
Б) Cu(NO₃)₂ (раствор)	2) K₂SO₄ → K + SO₃ + O₂
В) CH₃COOK (раствор)	3) H₂O + CH₃COOK → KOH + H₂ + C₂H₆ + CO₂
Г) Na₂SO₄ (раствор)	4) H₂O + CH₃COOK → KOH + H₂ + C₄H₁₀ + CO₂
	5) Na₂SO₄ → Na + SO₃ + O₂
	6) Cu(NO₃)₂ + H₂O → Cu + O₂ + HNO₃

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 17

Установите соответствие между формулой кислоты и схемой процессов протекающих на аноде при электролизе водного раствора этой кислоты (электроды инертные): к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА КИСЛОТЫ	ПРОЦЕСС НА АНОДЕ
А) HNO₃	1) 2H₂O – 4e^— = 4H⁺ + O₂
Б) H₂SO₄	2) 2NO₃^— – 2e^— = 2NO₂ + O₂
В) HBr	3) 2SO₄^2- – 4e^— = 2SO₃ + O₂
Г) HI	4) 2Br^— – 2e^— = Br₂
	5) 2I^— – 2e^— = I₂
	6) 4OH^— – 4e^— = 2H₂O + O₂

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 18

Установите соответствие между названием соли и продуком, образующимся на инертном аноде при электролизе её водного раствора:к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ПРОДУКТ НА АНОДЕ
А) нитрат никеля (II)	1) S
Б) хлорат калия	2) SO₂
В) бромид лития	3) Cl₂
Г) хлорид цезия	4) O₂
	5) H₂
	6) Br₂

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 19

Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе её водного раствора (электроды инертные): каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ	ПРОДУКТ НА КАТОДЕ
А) Mg(NO₃)₂	1) водород
Б) AgNO₃	2) магний
В) Cu(NO₃)₂	3) серебро
Г) Ba(NO₃)₂	4) медь
	5) кислород
	6) барий

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 20

Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза водного раствора этого вещества, если электроды инертные: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА	ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) AlCl₃	1) металл, галоген
Б) NaOH	2) основание, хлор, водород
В) Hg(NO₃)₂	3) металл, кислород
Г) AuCl₃	4) водород, галоген
	5) водород, кислород
	6) металл, кислота, кислород

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 21

Установите соответствие между названием вещества и условиями его получения электролизом с инертными электродами: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА	УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ
А) натрий	1) раствор NaF
Б) фтор	2) расплав NaF
В) золото	3) раствор AlCl₃
Г) алюминий	4) раствор AuCl₃
	5) раствор NaCl
	6) расплав AlCl₃

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 22

Установите соответствие между формулой соли и продуктом электролиза водного раствора этой соли, который образовался на катоде (электроды инертные): к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ	ПРОДУКТ НА КАТОДЕ
А) AgNO₃	1) водород
Б) BaCl₂	2) кислород
В) Na₂SO₄	3) металл
Г) CuSO₄	4) галоген
	5) оксид серы (IV)
	6) оксид азота (IV)

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 23

Установите соответствие между названием соли и одним из продуктов электролиза водного раствора этой соли (электроды инертные): к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕМ СОЛИ	ПРОДУКТ
А) сульфат меди (II)	1) гидроксид калия
Б) нитрат серебра (I)	2) гидроксид натрия
В) хлорид калия	3) азотная кислота
Г) хлорид натрия	4) серная кислота
	5) соляная кислота
	6) гидроксид меди (II)

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 24

Задание 25

Задание 26

Установите соответствие между названием вещества и продуктом (-ами) электролиза водного раствора этого вещества, образовавшим(и)ся на инертном аноде: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА	ПРОДУКТ(Ы) НА АНОДЕ
1) хлорид железа (III)	1) водород
2) гидрокарбонат калия	2) кислород
3) хлорноватая кислота	3) хлор
4) ацетат натрия	4) хлороводород
	5) углекислый газ
	6) углекислый газ и этан

Задание 27

Установите соответствие между названием соли и продуктом, который образуется на инертном аноде в результате её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ПРОДУКТ ЭЛЕКТРОЛИЗА НА АНОДЕ
А) сульфат калия	1) сернистый газ
Б) перхлорат кальция	2) кислород
В) бромид алюминия	3) оксид хлора (V)
Г) хлорид ртути (II)	4) бром
	5) хлор
	6) водород

Задание 28

Установите соответствие между названиями водных растворов смешиваемых реагентов и продуктом электролиза раствора образовавшегося после реакции между исходными реагентами, который образуется на катоде: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЯ СМЕШИВАЕМЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ РЕАГЕНТОВ	ПРОДУКТ НА КАТОДЕ
1) р-р нитрата серебра (I) + р-р гидроксида натрия + р-р аммиака	1) H₂
2) р-р перманганата бария + р-р серной кислоты	2) O₂
3) р-р гидроксида бария + р-р сульфата натрия	3) Na
4) р-р хлорида меди (II) + р-р нитрата серебра (I)	4) Cu
	5) Ag
	6) Ba

Задание 29

Установите соответствие между названием вещества и продуктами, которые выделяются на инертном аноде при электролизе его водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА	ПРОДУКТ НА АНОДЕ
1) серная кислота	1) водород
2) бромид калия	2) фтор
3) фторид серебра (I)	3) бром
4) пропионат калия	4) кислород
	5) этан, углекислый газ
	6) бутан, оксид углерода (IV)

Задание 30

Установите соответствие между названием вещества и способом его получения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА	СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
1) натрий	1) только электролиз водного раствора соли
2) магний	2) только электролиз расплава соли
3) серебро	3) только электролиз расплава оксида с криолитом
4) алюминий	4) и электролиз водного раствора соли, и электролиз расплава соли
	5) только электролиз водного раствора основания
	6) и электролиз расплава оксида с криолитом, и электролиз расплава соли

Ответы:

1432
4535
4311
1131
4435
3116
4115
3115
3222
1116
3211
2325
1121
2442
1434
2631
1145
4463
1341
2561
2246
3113
4312
1153
3135
3226
2245
5114
4346
2246

Также предлагаем вам плейлист видео-уроков и видео-объяснений заданий на эту тему:

Также:

Посмотреть реальные, досрочные и пробные варианты ЕГЭ всех лет вы можете здесь, нажав на эту строку
Посмотреть видео-объяснения решений всех типов задач вы можете здесь, нажав на эту строку
Посмотреть все видео-уроки для подготовки к ЕГЭ вы можете здесь, нажав на эту строку
Прочитать всю теорию для подготовки к ЕГЭ вы можете здесь, нажав на эту строку

Источник

Электролиз (греч. elektron — янтарь + lysis — разложение) — химическая реакция, происходящая при прохождении постоянного тока через
электролит. Это разложение веществ на их составные части под действием электрического тока.

Процесс электролиза заключается в перемещении катионов (положительно заряженных ионов) к катоду (заряжен отрицательно), и отрицательно
заряженных ионов (анионов) к аноду (заряжен положительно).

Итак, анионы и катионы устремляются соответственно к аноду и катоду. Здесь и происходит химическая реакция. Чтобы успешно решать задания
по этой теме и писать реакции, необходимо разделять процессы на катоде и аноде. Именно так и будет построена эта статья.

Катод

К катоду притягиваются катионы — положительно заряженные ионы: Na⁺, K⁺, Cu²⁺, Fe³⁺,
Ag⁺ и т.д.

Чтобы установить, какая реакция идет на катоде, прежде всего, нужно определиться с активностью металла: его положением в электрохимическом
ряду напряжений металлов.

Если на катоде появился активный металл (Li, Na, K) то вместо него восстанавливаются молекулы воды, из которых выделяется водород. Если металл средней
активности (Cr, Fe, Cd) — на катоде выделяется и водород, и сам металл. Малоактивные металлы выделяются на катоде в чистом виде (Cu, Ag).

Замечу, что границей между металлами активными и средней активности в ряду напряжений считается алюминий. При электролизе на катоде металлы
до алюминия (включительно!) не восстанавливаются, вместо них восстанавливаются молекулы воды — выделяется водород.

В случае, если на катод поступают ионы водорода — H⁺ (например при электролизе кислот HCl, H₂SO₄) восстанавливается
водород из молекул кислоты: 2H⁺ — 2e = H₂

Анод

К аноду притягиваются анионы — отрицательно заряженные ионы: SO₄^2-, PO₄^3-, Cl^—, Br^—,
I^—, F^—, S^2-, CH₃COO^—.

При электролизе кислородсодержащих анионов: SO₄^2-, PO₄^3- — на аноде окисляются не анионы, а молекулы
воды, из которых выделяется кислород.

Бескислородные анионы окисляются и выделяют соответствующие галогены. Сульфид-ион при оксилении окислении серу. Исключением является фтор — если он
попадает анод, то разряжается молекула воды и выделяется кислород. Фтор — самый электроотрицательный элемент, поэтому и является исключением.

Анионы органических кислот окисляются особым образом: радикал, примыкающий к карбоксильной группе, удваивается, а сама карбоксильная группа (COO)
превращается в углекислый газ — CO₂.

Примеры решения

В процессе тренировки вам могут попадаться металлы, которые пропущены в ряду активности. На этапе обучения вы можете пользоваться расширенным рядом
активности металлов.

Теперь вы точно будете знать, что выделяется на катоде

Итак, потренируемся. Выясним, что образуется на катоде и аноде при электролизе растворов AgCl, Cu(NO₃)₂, AlBr₃,
NaF, FeI₂, CH₃COOLi.

Иногда в заданиях требуется записать реакцию электролиза. Сообщаю: если вы понимаете, что образуется на катоде, а что на аноде,
то написать реакцию не составляет никакого труда. Возьмем, например, электролиз NaCl и запишем реакцию:

NaCl + H₂O → H₂ + Cl₂ + NaOH (обычно в продуктах оставляют именно запись «NaOH», не подвергая его дальнейшему электролизу)

Натрий — активный металл, поэтому на катоде выделяется водород. Анион не содержит кислорода, выделяется галоген — хлор. Мы пишем уравнение, так
что не можем заставить натрий испариться бесследно Натрий вступает в реакцию с водой, образуется NaOH.

Запишем реакцию электролиза для CuSO₄:

CuSO₄ + H₂O → Cu + O₂ + H₂SO₄

Медь относится к малоактивным металлам, поэтому сама в чистом виде выделяется на катоде. Анион кислородсодержащий, поэтому в реакции выделяется
кислород. Сульфат-ион никуда не исчезает, он соединяется с водородом воды и превращается в серую кислоту.

Электролиз расплавов

Все, что мы обсуждали до этого момента, касалось электролиза растворов, где растворителем является вода.

Перед промышленной химией стоит важная задача — получить металлы (вещества) в чистом виде. Малоактивные металлы (Ag, Cu) можно легко получать
методом электролиза растворов.

Но как быть с активными металлами: Na, K, Li? Ведь при электролизе их растворов они не выделяются на катоде в чистом виде, вместо них восстанавливаются
молекулы воды и выделяется водород. Тут нам как раз пригодятся расплавы, которые не содержат воды.

В безводных расплавах реакции записываются еще проще: вещества распадаются на составные части:

AlCl₃ → Al + Cl₂

LiBr → Li + Br₂

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

: ЕГЭ по химии

Электролиз расплавов и растворов (солей, щелочей, кислот) — задания № 20 ЕГЭ по химии в формате экзамена 2022 года.

40 заданий с ответами.

→ скачать задания

Источник: vk.com/chem4you

Примеры заданий:

Установите соответствие между формулой вещества и способом его электролитического получения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) Al
Б) F₂
В) S
Г) K

1) электролиз раствора сульфида
2) электролиз раствора сульфата
3) электролиз расплава оксида в растворе криолита
4) электролиз расплава фторида
5) электролиз раствора фторида
6) электролиз раствора ацетата

Установите соответствие между формулами солей и продуктами, которые выделяются на инертном катоде при их электролизе в указанных условиях: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) NaF _{(распл.)}
Б) AgNO_{3 (р-p)}
В) MnSO_{4 (р-р)}
Г) RbCl _(р-р)

1) кислород
2) водород
3) металл
4) металл, водород
5) галоген
6) оксид неметалла, кислород

Смотрите также:

Источник

При электролизе расплавов или водных растворов солей протекают окислительно-восстановительные реакции на электродах (аноде и катоде). В статье рассмотрены расчетные задачи, в которых основной химической реакцией является электролиз — основные приемы и типы решения таких задач.

Какие именно процессы протекают при электролизе и как составлять уравнения химических реакций, протекающих при электролизе, вы можете узнать из статьи.

При решении задач на электролиз необходимо учитывать, что растворенное вещество может подвергнуться электролизу не полностью. Если вещество полностью разложилось под действием тока, далее может протекать электролиз воды по уравнению:

2H₂O → O₂ + 2H₂

При действии тока на растворы некоторых веществ (например, соли активных металлов и кислородсодержащих кислот, щелочи, кислородсодержащие кислоты) количество этих веществ фактически не меняется, т.к. протекающие на катоде и аноде процессы приводят к электролизу воды.

Электролиза с растворимыми электродами в ЕГЭ по химии пока нет.

1. Провели электролиз водного раствора нитрата серебра с инертным анодом. Масса восстановленного на катоде серебра оказалась равной 2,16 г. Какой объём газа (н.у.) выделился на аноде? Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе, если масса раствора 250 г.

Решение и ответ:

Запишем уравнение электролиза раствора нитрата серебра:

4AgNO₃ + 2H₂O → 4Ag + 4HO₃ + O₂

Количество вещества серебра, образовавшегося на катоде:

n(Ag) = m/M = 2,16 г/108 г/моль = 0,02 моль

На аноде выделился кислород. Количество кислорода можем определить из количества серебра по уравнению реакции:

n(O₂) = 1/4·n(Ag) = 1/4 · 0,02 = 0,005 моль

Объем кислорода:

V(O₂) = n·V_m = 0,005·22,4 = 0,112 л

Количество вещества азотной кислоты:

n(HNO₃) = n(Ag) = 0,02 моль

m(HNO₃) = n·M = 0,02 моль·63 г/моль = 1,26 г

Массовая доля азотной кислоты в полученном растворе:

ω(HNO₃) = m(HNO₃)/*m_р-ра = 1,26/250 = 0,005 = 0,5%

Ответ: V(O₂) = 0,112 л, ω(HNO₃) = 0,5%

2. Провели полный электролиз 200 г раствора хлорида калия с ω(KCl) = 7,45%. К полученному раствору добавили 50 г раствора фосфорной кислоты с ω(H₃PO₄) = 19,6%. Определите формулу образовавшейся при этом соли.

Решение и ответ:

Запишем уравнение электролиза раствора хлорида калия:

2KCl + 2H₂O → 2KOH + Cl₂ + H₂

При полном электролизе вступит в реакцию весь хлорид калия. Определим массу и количество вещества хлорида калия:

m(KCl) = m_р-ра(KCl) ·ω(KCl) = 200 г · 0,075 = 14,9 г

n(KCl) = m/M =14,9 г / 74,5 г/моль = 0,2 моль

Определим количество образовавшейся щелочи:

n(KOH) = n(KCl) = 0,2 моль

Определим количество фосфорной кислоты:

m(H₃PO₄) = m_р-ра(H₃PO₄) ·ω(H₃PO₄) = 50 г · 0,196 = 9,8 г

n(H₃PO₄) = m/M =9,8 г / 98 г/моль = 0,1 моль

При взаимодействии фосфорной кислоты с щелочью возможно образование трех типов солей:

H₃PO₄ + KOH → KH₂PO₄ + H₂O

H₃PO₄ + 2KOH → K₂HPO₄ + 2H₂O

H₃PO₄ + 3KOH → K₃PO₄ + 3H₂O

При соотношении кислоты и щелочи n(H₃PO₄):n(KOH) = 0,1:0,2 или 1:2 протекает вторая реакция и образуется гидрофосфат калия. Количество вещества гидрофосфата калия равно:

n(K₂HPO₄) = n(H₃PO₄) = 0,1 моль

Ответ: K₂HPO₄

3. В процессе электролиза 500 мл раствора гидроксида натрия с ω(NaОН) = 4,6% (ρ = 1,05 г/мл) массовая доля NaОН в растворе увеличилась до 10%. Вычислите объёмы газов (н.у.), выделившихся на электродах.

Решение и ответ:

Уравнение реакции, которая протекает при электролизе раствора гидроксида натрия:

2H₂O → O₂ + 2H₂

Фактически, на катоде восстанавливается водород, на аноде окисляется кислород. Количество щелочи в растворе при этом не изменяется. Определим количество щелочи:

m_р-ра(NaOH) = V_р-ра(NaOH) ·ρ(NaOH) = 500 мл · 1,05 г/мл = 525 г

m(NaOH) = m_р-ра(NaOH) ·ω(NaOH) = 525 г · 0,046 = 24,15 г

n(NaOH) = m/M =24,15 г / 40 г/моль = 0,604 моль

За счет чего же меняется массовая доля? Все очень просто — за счет электролиза воды. Зная, что масса гидроксида натрия не изменилась, найдем массу конечного раствора:

m_р-ра,2(NaOH) = m(NaOH) / ω(NaOH) = 24,15 г / 0,1 = 241,5 г

Количество воды, которая подверглась электролизу:

m(H₂O) = m_р-ра,1(NaOH) – m_р-ра,2(NaOH) = 525 – 241,5 = 283,5 г

n(H₂O) = m/M =283,15 г / 18 г/моль = 15,75 моль

Из уравнения электролиза определим количество вещества водорода и кислорода и их массу:

n(H₂) = n(H₂O) = 15,75 моль

V(H₂) = n·V_m =15,75 моль · 22,4 л/моль = 352,8 л

n(О₂) = 1/2·n(H₂O) = 7,875 моль

V(O₂) = n·V_m = 7,875 моль · 22,4 л/моль = 176,4 л

Ответ: V(H₂) = 352,8 л, V(O₂) = 176,4 л

4. При электролизе (с инертным анодом) 235 г раствора нитрата меди (II) с ω(Cu(NO₃)₂) = 20% на катоде выделилось 9,6 г металла. Вычислите объём газа (н.у.), выделившегося на аноде, и массовые доли кислоты и соли в оставшемся растворе.

5.При электролизе раствора хлорида натрия на катоде выделилось 13,44 л водорода (н.у.). Хлор, выделившийся на аноде, поглотили горячим раствором гидроксида калия. Рассчитайте количества солей – хлорида калия и хлората калия, − образовавшихся в растворе в результате реакции.

6. В результате электролиза раствора хлорида натрия получили раствор, содержащий 20 г гидроксида натрия. Газ, выделившийся на аноде, полностью прореагировал с 500 мл раствора йодида калия. Рассчитайте объём газа (н.у.), выделившегося на аноде и массовую долю йодида калия в растворе.

7. При электролизе 200 г раствора хлорида натрия с массовой долей соли 17,55% из раствора выделилось 3,36 л хлора (н.у.). Определите массовые доли веществ в растворе после прекращения электролиза.

8. При проведении электролиза 500 г 16% раствора сульфата меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

Решение.

Во-первых, составляем уравнение реакции электролиза раствора сульфата меди. Как это делать, подробно описано в статье Электролиз.

2CuSO₄ + 2H₂O → 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂

Находим массу чистого сульфата меди:

m(CuSO₄) = m_{раствора}*ω(CuSO₄) = 500*0,16 = 80 г

Количество вещества сульфата меди:

n(CuSO₄) = m/M = 80/160 = 0,5 моль

Видно, что на аноде должно выделиться 0,25 моль газа, или 5,6 л.

Однако, в условии сказано, что выделилось только 1,12 л газа. Следовательно, сульфат меди прореагировал не полностью, а только частично.

Находим количество и массу кислорода, который выделился на аноде:

n(O₂) = V/V_m = 1,12/22,4 = 0,05 моль,

m(O₂) = n*M = 0,05*32 = 1,6 г.

Следовательно, в электролиз вступило 0,1 моль сульфата меди.

В растворе осталось 0,4 моль сульфата меди. При этом образовалось 0,1 моль серной кислоты массой 9,8 г и 0,1 моль меди выпало в осадок (масса меди 6,4 г).

При этом масса полученного раствора после электролиза m_р-ра2равна:

m_р-ра2 = 500 – 1,6 – 6,4 = 492 г

Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. При этом количество растворенных веществ поменялось. Зато не поменялась их массовая доля. Найдем массовую долю сульфата меди ω(CuSO₄)₂и серной кислоты ω(H₂SO₄) в растворе, который остался после электролиза:

m(CuSO₄)_ост = n*M = 0,4*160 = 64 г

ω(CuSO₄)₂ = m(CuSO₄)₂/*m_р-ра2 = 64/492 = 0,13 = 13%

ω(H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/*m_р-ра2 = 9,8/492 = 0,02 = 2%

Найдем массу и количество серной кислоты и массу сульфата меди в порции массой m_р-ра3= 98,4 г, которую мы отобрали:

m(CuSO₄)₃ = ω(CuSO₄)₂*m_р-ра3 = 0,13*98,4 = 12,79 г

m(H₂SO₄)₂ = ω(H₂SO₄)*m_р-ра3 = 0,02*98,4 = 1,97 г

n(CuSO₄) = m/M = 12,79/160 = 0,08 моль

n(H₂SO₄) = m/M = 1,97/98 = 0,02 моль

Чтобы осадить ионы меди, гидроксид натрия должен прореагировать и с серной кислотой в растворе, и с сульфатом меди:

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2H₂O

В первой реакции израсходуется 0,04 моль гидроксида натрия, во второй реакции 0,16 моль гидроксида натрия. Всего потребуется 0,2 моль гидроксида натрия. Или 8 г чистого NaOH, что соответствует 40 г 20%-ного раствора.

Ответ: масса раствора 40 г.

Задача из досрочного ЕГЭ по химии-2020 на электролиз:

9. Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 665,6 г 25%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю хлорида бария в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения
искомых физических величин).

Уравнения реакций:

2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu↓ + 2H₂SO₄ + O₂↑ (электролиз)
2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑ (электролиз)
BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2HCl

Количество вещества реагентов и масса продуктов реакций:

m(CuSO₄) = 640 · 0,15 = 96 г n(CuSO₄ ) = 96 / 160 = 0,6 моль

n(O₂) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль

n(Cu) = n(CuSO₄) = 0,6 моль

m(Cu) = 0,6 · 64 = 38,4 г

n(H₂SO₄) = n(CuSO₄ ) = 0,6 моль

n(O₂ [1]) = 0,5n(CuSO₄) = 0,3 моль

n(O₂ [2]) = 0,5 – 0,3 = 0,2 моль

n(H₂O прореаг.) = 2n(O₂ [2]) = 0,4 моль

m(H₂O прореаг.) = 0,4 · 18 = 7,2 г

m(O₂ [1]) = 32 · 0,3 = 9,6 г

m(BaCl₂) = 665,6 · 0,25 = 166,4 г

n(BaCl₂) = 166,4 / 208 = 0,8 моль

n(BaCl₂ прореаг.) = n(H₂SO₄) = 0,6 моль

n(BaCl₂ осталось) = 0,8 – 0,6 = 0,2 моль

m(BaCl₂ осталось) = 0,2 · 208 = 41,6 г

n(BaSO₄) = n(BaCl₂ прореаг.) = 0,6 моль

m(BaSO₄) = 0,6 · 233 = 139,8 г

Массовая доля хлорида бария в растворе:

m_(р-ра) = 640 + 665,6 – 38,4 – 7,2 – 139,8 – 9,6 = 1110,6 г
ω(BaCl₂) = 41,6 / 1110,6 = 0,037, или 3,7 %

Ответ: ω(BaCl₂) = 3,7 %

10. В результате электролиза раствора хлорида натрия получили раствор, содержащий 20 г гидроксида натрия. Газ, выделившийся на аноде, полностью прореагировал с 500 мл раствора иодида калия. Рассчитайте объём газа (н.у.) и молярную концентрацию использованного раствора иодида калия.

11. При электролизе 200 г раствора гидроксида натрия с ω(NaОН) = 4% на аноде выделилось 44,8 л (н.у.) кислорода. Какой объём водорода выделился на катоде, и какой стала массовая доля NaOH в растворе после электролиза?

12. При электролизе 200 г раствора хлорида натрия с массовой долей соли 17,55% из раствора выделилось 3,36 л хлора (н.у.). Определите массовые доли веществ в растворе после прекращения электролиза.

13. При электролизе (с инертным анодом) 235 г раствора нитрата меди(II) с ω(Cu(NO₃)₂) = 20% на катоде выделилось 9,6 г металла. Вычислите объём газа (н.у.), выделившегося на аноде, и массовые доли кислоты и соли в оставшемся
растворе.

14. При электролизе 900г 3%-ного раствора нитрата натрия на аноде выделилось 90л (н.у.) кислорода. Определите массовую долю нитрата натрия в растворе после окончания электролиза.

15. Какую массу свинца можно получить при электролизе 200г раствора нитрата свинца с массовой долей 10%?

16. Для нейтрализации кислоты, образовавшейся после электролиза нитрата серебра, потребовалось 145,5мл 10%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,1г/мл. Определите массу выделившегося на катоде серебра.

Ответ: 43,2г

17. После электролиза 500г водного раствора сульфата меди масса раствора уменьшилась на 8г. Оставшийся раствор нацело прореагировал с 8,96л (н.у.) сероводорода. Определите массовую долю сульфата серебра в исходном растворе и массовые доли веществ, оставшихся в растворе после электролиза.

18. После электролиза с инертными электродами 500г водного раствора сульфата меди с массовой долей 16% масса раствора уменьшилась на 16г. Определите массу меди, выделившейся на катоде и массовые доли веществ, оставшихся в растворе после электролиза.

19. После электролиза 250 г раствора нитрата ртути (II) с массовой долей соли 19,5% масса раствора уменьшилась на 20,22%. Определите массы веществ, выделившихся на электродах, и молярную концентрацию веществ в конечном растворе, если его плотность составила 1,06 мл.

20. В результате электролиза 400мл 20%-ного раствора CuSO₄ с плотностью 1,2г/мл на аноде выделилось 4,48л (н.у.) газа. Определите массы веществ, выделившихся на электродах и массовые доли веществ в конечном растворе.

21. После электролиза 200г 2%-ного водного раствора гидроксида натрия массовая доля гидроксида натрия увеличилась на 0,44%. Определите количества веществ, выделившихся на катоде и аноде.

22. При электролизе соли металла, проявляющего в своих соединениях степени окисления +2 и +3, на катоде было получено 2,6 г металла, а на аноде выделился 1,68 л (н.у.) газа с плотностью по водороду 35,5. Определите формулу соли, которая подверглась электролизу.

Ответ: CrCl₃

23. 150 г раствора, содержащего 8% сульфата меди (II) и 11,7% хлорида натрия, подвергли электролизу. Электролиз прекратили, когда на катоде выделилось 1,12л (н.у.) водорода. Определите, какие вещества находятся в растворе после электролиза, а также их количество.

24. Раствор, содержащий по 0,2 моль нитрата меди (II), хлорида калия и сульфата рубидия, подвергли электролизу до полного выделения меди. Определите объёмы газов, выделившихся на электродах, и количества веществ в полученном растворе. Какова среда конечного раствора?

25. Раствор, содержащий 0,1моль нитрата ртути (II), 0,3 моль хлорида калия и 0,2моль сульфата натрия подвергли электролизу до полного выделения хлора. Определите объёмы газов, выделившихся на электродах и количества веществ в полученном растворе. Какова среда полученного раствора?

Другие задачи на электролиз:

26. Электролиз 282 г 40%-ного раствора нитрата меди (II) остановили после того, когда масса раствора уменьшилась на 32 г. К образовавшемуся раствору добавили 140 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе.

27. При проведении электролиза 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра (I) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1, 12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 79,44 г. Вычислите массу 10%-ного раствора хлорида натрия, необходимого для полного осаждении ионов серебра из отобранной порции раствора.

28. При проведении электролиза 312 г 15%-ного раствора хлорида натрия процесс прекратили, когда на катоде выделилось 6,72 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 58,02 г. Вычислите массу 20%-ного раствора сульфата меди (II), необходимого для полного осаждения гидроксид-ионов из отобранной порции раствора.

29. Электролиз 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II) остановили после того, когда масса раствора уменьшилась на 32 г. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе.

30. При проведении электролиза 360 г 18,75% раствора хлорида меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 4,48 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 22,2 г. Вычислите массу 20 %-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

31. При проведении электролиза 624 г 10%-ного раствора хлорида бария процесс прекратили, когда на катоде выделилось 4,48 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 91,41 г. Вычислите массу 10%-ного раствора карбоната натрия, необходимого для полного осаждения ионов бария из отобранной порции раствора.

32. При проведении электролиза 500 г 16%-ного раствора сульфата меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. К образовавшемуся раствору прибавили 53 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю сульфата меди (II) в полученном растворе.

33. Через 200 г раствора поваренной соли, содержащего 17,55 мас. % NaСl, некоторое время пропускали постоянный ток. Выделилось 3,36 л хлора (н.у.). Определите концентрации веществ в мaс.% в полученном растворе.

34. При электролизе 188 г 50 мас. % раствора нитрата меди (II) на катоде выделилось 19,2 г металла. Найти объем газа (н.у.), выделившегося на аноде, и концентрации кислоты и соли в массовых процентах в электролизере.

35. После электролиза 250 г раствора нитрата ртути (II) с массовой долей соли 19,5 % масса раствора уменьшилась на 10,85 г. Определите количества веществ, выделившихся на электродах и массовые доли веществ в оставшемся растворе.

36. 50 г водного раствора сульфата меди подвергли электролизу, при этом на аноде выделилось 2,8 л газа (н.у.). Определите массовую долю сульфата меди в исходном растворе, если известно, что после электролиза масса раствора составила 42,4 г.

37. Определите состав раствора (в массовых долях), полученного в результате электролиза 100 г раствора сульфата меди, если известно, что во время электролиза на аноде выделилось 2,8 л газа (н.у.), а масса раствора после электролиза составила 92,4 г.

38. 117 г раствора хлорида натрия с массовой долей соли 5 % в течение некоторого времени подвергали электролизу. При этом на электродах выделилось 8,96 л газов (н.у.). Определите состав раствора после электролиза (в массовых долях).

39. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 53 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю сульфата меди(II) в полученном растворе.

2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂ (электролиз)

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

Ответ: w(CuSO₄) = 11,79%

40. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, который нужно добавить к отобранной порции раствора до полного осаждения ионов меди.

2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂ (электролиз)

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Ответ: m(раствора NaOH) = 40 г

41. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 135 г 40%-ного раствора хлорида меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 27 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

CuCl₂ = Cu + Cl₂ (электролиз)

CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2NaCl

Ответ: w(NaOH) = 12,88%

42. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 390 г 15%-ного раствора хлорида натрия. После того как масса раствора уменьшилась на 21,9 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.

2NaCl + 2H₂O = H₂ + 2NaOH + Cl₂ (электролиз)

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Ответ: w(NaCl) = 4,6%

43. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 79,44 г. Вычислите массу 10%-ного раствора хлорида натрия, необходимого для полного осаждения ионов серебра из отобранной порции раствора.

4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag + 4HNO₃ + O₂ (электролиз)

AgNO₃ + NaCl = AgCl + NaNO₃

Ответ: m(раствора NaCl) = 29,25 г

44. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра. После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 175,5 г 10%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.

4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag + 4HNO₃ + O₂ (электролиз)

AgNO₃ + NaCl = AgCl + NaNO₃

Ответ: w(NaCl) = 2%

45. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 282 г 40%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 140 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Cu + 4HNO₃ + O₂ (электролиз)

HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O

Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2NaNO₃

Ответ: w(NaOH) = 2,16%

46. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂ (электролиз)

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Ответ: w(NaOH) = 3,2%

47. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 234 г 20%-ного раствора хлорида натрия. После того как на катоде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

2NaCl + 2H₂O = H₂ + 2NaOH + Cl₂ (электролиз)

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Ответ: w(NaOH) = 2,3%

48. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 470 г 20%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 24 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 212 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю нитрата меди(II) в полученном растворе.

2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Cu + 4HNO₃ + O₂ (электролиз)

Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + CO₂ + H₂O

Ответ: w(Cu(NO₃)₂) = 5,79%

49. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 18,75%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили и отобрали порцию полученного раствора массой 22,2 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

CuCl₂ = Cu + Cl₂ (электролиз)

CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2NaCl

Ответ: m(раствора NaOH) = 8 г

50. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 376 г 30%-ного раствора нитрата меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 224 г 25%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Cu + 4HNO₃ + O₂ (электролиз)

HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O

Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2NaNO₃

Ответ: w(NaOH) = 1,46%

51. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 624 г 10%-ного раствора хлорида бария. После того как на катоде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 91,41 г. Вычислите массу 10%-ного раствора карбоната натрия, необходимого для полного осаждения ионов бария из отобранной порции раствора.

BaCl₂ + 2H₂O = H₂ + Ba(OH)₂ + Cl₂ (электролиз)

Ba(OH)₂ + Na₂CO₃ = BaCO₃ + 2NaOH

BaCl₂ + Na₂CO₃ = BaCO₃ + 2NaCl

Ответ: m(раствора Na₂CO₃) = 47,7 г

52. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 312 г 15%-ного раствора хлорида натрия. После того как на катоде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили и отобрали порцию полученного раствора массой 58,02 г. Вычислите массу 20%-ного раствора сульфата меди(II), необходимого для полного осаждения гидроксид-ионов из отобранной порции раствора.

2NaCl + 2H₂O = H₂ + 2NaOH + Cl₂ (электролиз)

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Ответ: m(раствора CuSO₄) = 48 г

53. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как масса раствора уменьшилась на 23,2 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 175,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.

4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag + 4HNO₃ + O₂ (электролиз)

AgNO₃ + NaCl = AgCl + NaNO₃

Ответ: w(NaCl) = 5,05%

53. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 270 г 20%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 120 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

CuCl₂ = Cu + Cl₂ (электролиз)

CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2NaCl

Ответ: w(NaOH) = 2,3%

54. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 15%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 66,6 г. Вычислите массу 10%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

CuCl₂ = Cu + Cl₂ (электролиз)

CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + 2NaCl

Ответ: m(раствора NaOH) = 32 г

55. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 170 г 15%-ного раствора хлорида лития. После того как на аноде выделилось 2,24 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 410 г 16%-ного раствора фосфата натрия. Определите массовую долю фосфата натрия в полученном растворе.

2LiCl + 2H₂O = H₂ + 2LiOH + Cl₂ (электролиз)

3LiOH + Na₃PO₄ = Li₃PO₄ + 3NaOH

3LiCl + Na₃PO₄ = Li₃PO₄ + 3NaCl

Ответ: w(Na₃PO₄) = 6%

56. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 624 г 10%-ного раствора хлорида бария. После того как на катоде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 265 г 20%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю карбоната натрия в полученном растворе.

BaCl₂ + 2H₂O = H₂ + Ba(OH)₂ + Cl₂ (электролиз)

Ba(OH)₂ + Na₂CO₃ = BaCO₃ + 2NaOH

BaCl₂ + Na₂CO₃ = BaCO₃ + 2NaCl

Ответ: w(Na₂CO₃) = 2,6%

57. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 240 г 40%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 665,6 г 25%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю хлорида бария в полученном растворе.

2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂ (электролиз)

H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + 2HCl

CuSO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + CuCl₂

Ответ: w(BaCl₂) = 5,67%

58. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 372,5 г 20%-ного раствора хлорида калия. После того как масса раствора уменьшилась на 29,2 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 152 г 20%-ного раствора сульфата железа(II). Определите массовую долю хлорида калия в полученном растворе.

2KCl + 2H₂O = H₂ + 2KOH + Cl₂ (электролиз)

FeSO₄ + 2KOH = Fe(OH)₂ + K₂SO₄

Ответ: w(KCl) = 3,12%

59. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 80 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 0,896 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 28 г порошка железа. Определите массовую долю сульфата железа(II) в полученном растворе.

2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂ (электролиз)

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂

Ответ: w(FeSO₄) = 19,5%

60. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 40%-ного раствора нитрата серебра. После того как масса раствора уменьшилась на 46,4 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 207,5 г 40%-ного раствора иодида калия. Определите массовую долю иодида калия в полученном растворе.

4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag + 4HNO₃ + O₂ (электролиз)

AgNO₃ + KI = AgI + KNO₃

Ответ: w(KI) = 4,08%

61. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 180 г 37,5%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 55,8 г. Вычислите массу 10%-ного раствора сульфида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

CuCl₂ = Cu + Cl₂ (электролиз)

CuCl₂ + Na₂S = CuS + 2NaCl

Ответ: m(раствора Na₂S) = 62,4 г

62. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 270 г 20%-ного раствора хлорида меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 40,5 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 70 г 40%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

CuCl₂ = Cu + Cl₂ (электролиз)

CuCl₂ + 2KOH = Cu(OH)₂ + 2KCl

Ответ: w(KOH) = 5,8%

63. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 640 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 5,6 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 65 г порошка цинка. Определите массовую долю сульфата цинка в полученном растворе.

2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂ (электролиз)

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

Ответ: w(ZnSO₄) = 20,4%

Источник

Региональный конкурс «Лучшая методическая разработка»

Номинация №3 «Лучшая авторская разработка комплекта учебно-методических материалов/ методических рекомендаций»

Методическая разработка: Тренажер по подготовке к ЕГЭ по химии «Решение задач на электролиз растворов и расплавов электролитов»

Разработала: Сластная Оксана Анатольевна, учитель химии и биологии

МБОУ «Мишелёвская СОШ №19»

2022

Оглавление

Немного теории 3

Задание 20 7

Задание 20 для самостоятельной работы 10

Задание 31 13

Задание 31 для самостоятельной работы 14

Задание 32 14

Задание 32 для самостоятельной работы 15

Ответы к заданиям для самостоятельной работы 16-17

Немного теории

Электролиз – совокупность окислительно-восстановительных процессов, протекающих на катоде и аноде при пропускании электрического тока через растворы или расплавы электролитов.

Катод–отрицательно заряженный электрод, к которому притягиваются катионы.

Анод– положительно заряженный электрод, к которому притягиваются анионы.

Инертные электроды состоят из вещества, не участвующего в реакции электролиза

Катион – положительно заряженный ион.

Анион – отрицательно заряженный ион

Задание 20

1. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе ее водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА АНОДЕ

А)

Б)

В)

Г)

А	Б	В	Г
3	5	3	4

2. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе ее водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ		ПРОДУКТ НА КАТОДЕ
A) Б) B) Г)		1) водород 2) алюминий 3) ртуть 4) медь 5) кислород 6) натрий
А	Б	В	Г
1	3	4	1

3. Установите соответствие между названием вещества и способом его получения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА		ПОЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ
A) литий Б) фтор B) серебро Г) магний		1) раствора 2) расплава 3) раствора 4) раствора 5) расплава 6) расплава
А	Б	В	Г
2	2	4	6

4. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ

Б)

Г)

А	Б	В	Г
2	2	1	1

5. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ		ПРОДУКТ НА АНОДЕ
А) Б) В) Г)		1) метан 2) сернистый газ 3) кислород 4) водород 5) бром 6) этан
А	Б	В	Г
3	6	5	3

6. Установите соответствие между формулой соли и уравнением процесса, протекающего на катоде при электролизе её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ		УРАВНЕНИЕ КАТОДНОГО ПРОЦЕССА
A) Б) B) Г)		1) 2) 3) 4) 5) 6)
А	Б	В	Г
2	6	5	6

7. Установите соответствие между формулой соли и схемой процесса, протекающего на инертном аноде при электролизе её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ		СХЕМА ПРОЦЕССА НА АНОДЕ
A) Б) B) Г)		1) 2) 3) 4) 5) 6)
А	Б	В	Г
3	3	2	2

8. Установите соответствие между формулой вещества и простым веществом, которое образуется на катоде в результате электролиза его водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА		ПРОДУКТ ЭЛЕКТРОЛИЗА
A) Б) B) Г)		1) 2) 3) 4) 5) 6)
А	Б	В	Г
2	3	6	2

9. Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, который образуется на инертном аноде в результате электролиза водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА		ПРОДУКТ ЭЛЕКТРОЛИЗА НА АНОДЕ
А) Б) В) Г)		1) хлор 2) оксид серы(IV) 3) водород 4) натрий 5) кислород
А	Б	В	Г
1	5	5	5

10. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ		ПРОДУКТ НА АНОДЕ
A) Б) B) Г)		1) метан 2) сернистый газ 3) кислород 4) водород 5) бром 6) этан
А	Б	В	Г
3	6	5	3

Задание 20 для самостоятельной работы

1. Установите соответствие между формулой соли и схемой процесса, протекающего на инертном аноде при электролизе её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ		СХЕМА ПРОЦЕССА НА АНОДЕ
A) Б) B) Г)		1) 2) 3) 4) 5) 6)
А	Б	В	Г

2. Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, выделяющимся на аноде при электролизе водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА		АНОДНЫЙ ПРОДУКТ
А) Б) В) Г)		1) кислород 2) металл 3) иод 4) фтор 5) углекислый газ 6) хлор
А	Б	В	Г

3. Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, выделяющимся на катоде при электролизе водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ		КАТОДНЫЙ ПРОДУКТ
А) Б) В) Г)		1) натрий 2) барий 3) алюминий 4) медь 5) водород 6) кислород
А	Б	В	Г

4. Установите соответствие между названием металла и электролитическим способом его получения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

МЕТАЛЛ		СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
А) калий Б) медь В) хром Г) кальций		1) электролиз водного раствора сульфата 2) электролиз расплавленного хлорида 3) электролиз расплавленного нитрата 4) электролиз водного раствора гидроксида
А	Б	В	Г

5. Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, выделяющимся на катоде при электролизе водного раствора этого вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА		КАТОДНЫЙ ПРОДУКТ
А) Б) В) Г)		1) кислород 2) только металл 3) только водород 4) металл и водород 5) азот 6) хлор
А	Б	В	Г

6. Установите соответствие между названием металла и промышленным электролитическим способом его получения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

МЕТАЛЛ		СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
A) кальций Б) серебро B) натрий Г) свинец		1) электролиз водного раствора хлорида 2) электролиз водного раствора нитрата 3) электролиз расплавленного нитрата 4) электролиз расплавленного хлорида
А	Б	В	Г

7. Установите соответствие между формулой соли и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделились на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ		ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА В РАСТВОРЕ
A) Б) В) Г)		1) 2) 3) 4) 5)
А	Б	В	Г

8. Установите соответствие между веществом и возможным способом его получения путём электролиза: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВО		ПОЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ
А) водород Б) хлор В) калий Г) алюминий		1) расплава 2) раствора в расплавленном криолите 3) водного раствора 4) водного раствора 5) водного раствора
А	Б	В	Г

Задание 31

1. При электролизе водного раствора нитрата меди(II) получили металл. Металл обработали концентрированной серной кислотой при нагревании. Выделившийся в результате газ прореагировал с сероводородом с образованием простого вещества. Это вещество нагрели с концентрированным раствором гидроксида калия. Напишите молекулярные уравнения четырех описанных реакций.

Решение:

2. Газ, выделившийся на аноде при электролизе раствора хлорида натрия, ввели в колбу с нагретым фосфором. Полученную в колбе жидкость растворили в воде. Образовавшийся раствор обесцвечивает бромную воду. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение:

1. (электролиз)

3. Провели электролиз раствора нитрата меди(II). Выделившийся газ прореагировал с натрием. Полученное вещество растворили в холодной воде. К образовавшемуся раствору добавили раствор сульфата хрома(III) и нагрели. При этом окраска раствора изменилась на жёлтую. Напишите уравнения описанных реакций.

Решение:

Задание 31 для самостоятельной работы

1. Газ, выделившийся на аноде при электролизе раствора хлорида натрия, собрали в колбу, в которую затем опустили небольшой кусочек нагретого фосфора. После окончания реакции в колбу добавили воду и получили раствор, при добавлении к которому нитрата серебра выпал белый творожистый осадок. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

2. При электролизе водного раствора нитрата меди(II) получили металл. Металл обработали концентрированной серной кислотой при нагревании. Выделившийся в результате газ прореагировал с сероводородом с образованием простого вещества. Это вещество нагрели с концентрированным раствором гидроксида калия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

3. Раствор нитрата меди (II) подвергли электролизу на инертном аноде. Выделившееся на катоде простое вещество растворили в концентрированной серной кислоте, при этом наблюдали выделение бесцветного газа с резким запахом. Газ собрали и пропустили через раствор сероводородной кислоты, в результате чего в осадок выпало простое вещество желтого цвета. Это вещество прореагировало с расплавленным гидроксидом калия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Задание 32

1. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: