Задание 34 ЕГЭ по химии · EDF5C5

Найдём массу и количество вещества сульфата меди(II) в исходном растворе:
m(CuSO₄)=640·0,20=128 г; n(CuSO₄)=128160=0,8 моль
Определим количество вещества кислорода, выделившегося на аноде:
n(O₂)=13,4422,4=0,6 моль
Электролиз сульфата меди(II) описывается уравнением:
2CuSO₄+2H₂O→2Cu+O₂+2H₂SO₄
Для электролиза всего сульфата меди(II) потребовалось бы 0,4 моль кислорода. Так как выделилось 0,6 моль, после расходования CuSO₄ дополнительно электролизовалась вода:
2H₂O→2H₂+O₂
При электролизе 0,8 моль CuSO₄ образовалось 0,8 моль H₂SO₄ и выделилось 0,8 моль меди. Масса меди равна:
m(Cu)=0,8·64=51,2 г
Масса раствора после электролиза уменьшилась на массу выделившихся меди и кислорода:
m₁=640-51,2-0,6·32=569,6 г
Цинк реагирует с серной кислотой по уравнению:
Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂
Количество вещества цинка и серной кислоты:
n(Zn)=6565=1 моль; n(H₂SO₄)=0,8 моль
Серная кислота является недостатком. Поэтому образуется 0,8 моль сульфата цинка:
m(ZnSO₄)=0,8·161=128,8 г
В реакции выделяется 0,8 моль водорода, его масса равна 1,6 г. Масса конечного раствора:
m₂=569,6+65-0,8·2=633,0 г
Вычислим массовую долю сульфата цинка в полученном растворе:
ω(ZnSO₄)=128,8633,0·100%=20,35%