Сравните массы меди, которая выделилась на катоде при прохождении одинакового количества электричества через растворы

Огонь

67

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать законы электролиза и стехиометрии.

Первым шагом будет вычисление количеств электричества, которое проходит через растворы CuSO4 и CuCl2. Для этого мы можем использовать формулу:

\(Q = I \cdot t\),

где \(Q\) - количество электричества (заряд), \(I\) - сила тока, \(t\) - время. При условии, что проходит одинаковое количество электричества, \(Q\) будет одинаковым для обоих растворов.

Затем, используя стехиометрические соотношения, мы можем найти массу меди, которая выделяется на катоде при прохождении этого количества электричества.

Для раствора CuSO4, катодная реакция будет выглядеть следующим образом:

\(\text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu}\),

где 2 электрона (2e^-) необходимы для восстановления ионов меди \(\text{Cu}^{2+}\).

Молярная масса CuSO4 равна 159,6 г/моль, а масса атома меди (Cu) равна 63,5 г/моль.

Для раствора CuCl2, катодная реакция будет выглядеть следующим образом:

\(\text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu}\),

где также необходимы 2 электрона (2e^-) для восстановления ионов меди \(\text{Cu}^{2+}\).

Молярная масса CuCl2 равна 134,45 г/моль.

Итак, проанализируем варианты ответа:

1) m1 = m2 - Этот ответ верен, так как, как мы уже установили, количество электричества, проходящего через оба раствора, одинаково. Количество восстановленной меди будет одинаково для обоих растворов, следовательно, масса меди на катоде будет одинаковой.

2) m1 = 2m2 - Этот ответ неверен, так как вариант 2 подразумевает, что масса меди на катоде для раствора CuSO4 будет в два раза больше, чем масса меди на катоде для раствора CuCl2. Однако, мы уже определили, что это не так.

3) m2 = 2m1 - Этот ответ также неверен по тем же причинам, что и вариант 2.

4) Нет правильного ответа - Этот вариант неверен, поскольку мы уже установили, что правильный ответ - вариант 1, m1 = m2.

Таким образом, наши расчеты и анализ подтверждают, что правильный ответ на задачу: m1 = m2.