Задание 34 ЕГЭ по химии · ABD2F4

В исходном растворе содержится сульфат меди:
m(CuSO₄)=500· 0,16=80 г; n(CuSO₄)=80160=0,50 моль
На аноде выделяется кислород. Найдём его количество:
n(O₂)=1,1222,4=0,05 моль
Уравнения электродных процессов и суммарное уравнение электролиза:
2H₂O-4e^-→ O₂+4H↑+; Cu²⁺+2e^-→ Cu; 2CuSO₄+2H₂O→ 2Cu+O₂+2H₂SO₄
По уравнению электролиза на 1 моль кислорода расходуется 2 моль сульфата меди и образуется 2 моль серной кислоты:
n(CuSO₄,расх)=2· 0,05=0,10 моль; n(H₂SO₄)=2· 0,05=0,10 моль
После электролиза в растворе осталось сульфата меди:
n(CuSO₄,ост)=0,50-0,10=0,40 моль
Масса полученного раствора уменьшилась на массу осевшей меди и выделившегося кислорода:
m(Cu)=0,10· 64=6,4 г; m(O₂)=0,05· 32=1,6 г; m_р-ра=500-6,4-1,6=492 г
Масса отобранной порции составляет одну пятую массы полученного раствора, поэтому в ней содержится 0,08 моль сульфата меди и 0,02 моль серной кислоты:
98,4492=0,2; n(CuSO₄)=0,40· 0,2=0,08 моль; n(H₂SO₄)=0,10· 0,2=0,02 моль
Гидроксид натрия расходуется на осаждение гидроксида меди(II) и на нейтрализацию серной кислоты:
CuSO₄+2NaOH→ Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄; H₂SO₄+2NaOH→ Na₂SO₄+2H₂O
Общее количество вещества гидроксида натрия:
n(NaOH)=2· 0,08+2· 0,02=0,20 моль
Масса чистого гидроксида натрия и масса его 20%-ного раствора:
m(NaOH)=0,20· 40=8,0 г; m(р-ра)=8,00,20=40 г