Медный купорос массой 100 г растворили в воде и провели электролиз до обесцвечивания раствора. Объем (в л, н. у.) собранного газа равен?

1. Запишем уравнение электролиза раствора медного купороса:

K (-) : Cu^+2 + 2 e⁻ → Cu^0;

A (+) : 2H₂O - 4 e⁻ → O₂ + 4H^+;

2CuSO₄ + 2H₂O (электролиз) → 2Cu + O₂↑ + 2H₂SO₄;

2. определим массовую долю сульфата меди в формуле медного купороса:

w (CuSO₄) = Mr (CuSO₄) : Mr (CuSO₄ * 5H₂O);

Mr (CuSO₄) = 64 + 32 + 4 * 16 = 160;

Mr (CuSO₄ * 5H₂O) = 64 + 32 + 4 * 16 + 5 * 18 = 250;

w (CuSO₄) = 160 : 250 = 0,64;

3. вычислим массу сульфата меди в порции медного купороса:

m (CuSO₄) = w (CuSO₄) * m (CuSO₄ * 5H₂O) = 0,64 * 100 = 64 г;

4. рассчитаем химическое количество сульфата меди:

n (CuSO₄) = m (CuSO₄) : M (CuSO₄) = 64 : 160 = 0,4 моль;

5. найдем количество выделившегося кислорода:

n (O₂) = n (CuSO₄) : 2 = 0,4 : 2 = 0,2 моль;

6. вычислим объем кислорода:

V (O₂) = n (O₂) * Vm = 0,2 * 22,4 = 4,48 л.

Ответ: 4,48 л.