При электролизе водного раствора нитрата меди 2 получили металл

Обновлено: 04.10.2024

Тип 34 № 28176

Электролиз 522 г 10 %-го раствора нитрата бария проводили до тех пор, пока на катоде не образовалось 94,08 л газа . 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).

1. Запишем уравнения реакций:

2. Найдем массу раствора нитрата бария после пропускания электрического тока:

На катоде после электролиза будет выделяться водород:

3. За обозначим массу воды, взятую для приготовления раствора сульфата меди(II):

Массовая доля сульфата меди(II) в растворе, полученного растворением медного купороса в воде:

Масса конечного раствора:

Массовая доля сульфата меди(II) в конечном растворе (после протекания реакции с нитратом бария):

4. Растворимость показывает сколько грамм вещества может содержаться в насыщенном растворе на 100 г воды. Вычислим растворимость безводного сульфата меди(II):

В 335,8 г воды растворяется 64 г сульфата меди(II), значит, на 100 воды:

Растворимость сульфата меди(II) при комнатной температуре:

Тип 31 № 30265

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.

Ответ включает в себя четыре уравнения возможных реакций, соответствующих описанным превращениям:

Тип 14 № 31712

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.

А. Представленная реакция — удлинение углеродной цепи реакцией Вюрца. Для получения толуола из хлорбензола по данной схеме, необходимо добавить хлорметан. (2)

Б. Органическим продуктом окислительно-восстановительной реакции является только пропионовая кислота, что говорит о разрыве двойной связи в «симметричном» алкене, значит, вещество X — гексен-3. (1)

В. Взаимодействие галогеналканов со спиртовым раствором щёлочи приводит к дегидрогалогенированию и образованию ненасыщенных углеводородов. В данном случае, взаимодействию подвергается 1,2-дихлорпропан. (3)

Г. Алканы образуются при электролизе растворов солей органических кислот (по реакции Кольбе), при этом алкильный остаток удваивается. Поэтому вещество X — ацетат калия. (5)

При электролизе водного раствора нитрата меди 2 получили металл

Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную. Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 4 баллов. Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения. Форма для оценки находится внизу страницы.

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Правильно записаны четыре уравнения реакций	4
Правильно записаны три уравнения реакций	3
Правильно записаны два уравнения реакций	2
Правильно записано одно уравнение реакции	1
Все уравнения реакций записаны неверно	0
Максимальный балл	4

1) При электролизе водного раствора нитрата меди (II) на аноде выделяется медь, на катоде кислород.
Почему на аноде медь? А потому, что она идет в ряду напряжений правее водорода, все металлы правее водорода при электролизе водных растворах восстанавливаются.
Почему на катоде кислород? Рассмотрим ряд активности анионов
S 2- I - Cl - Br - OH - NO₃ - SO₄ 2- CO₃ 2- PO₄ 3 - F –

При электролизе водных растворов щелочей, кислородсодержащих кислот и их солей, в которых атомы неметаллов или металлов находятся в высшей степени окисления (NO₃ – , SO₄ 2– , PO₄ 3– , ClO₄ – , MnO₄ – и т.п.), а также фторид-ионов F – на аноде будут окисляться не анионы, а гидроксид-ионы и молекулы воды и выделяться кислород:

А: Cu 2+ +2e – -> Cu 0

можно записать как
4OH – –4e – -> 2H₂O +O 0 ₂
(закисление раствора это либо прибывание ионов H + либо убывание ионов OH - )

реакция меди с концентрированной серной кислотой

3) S O X 2 + 2 H X 2 S = 3 S + 2 H X 2 O \ce < SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O >S O X 2 + 2 H X 2 S = 3 S + 2 H X 2 O

Тут подсказка про простое вещество. Сера простое вещество.

4) 3 S + 6 K O H = K X 2 S O X 3 + 2 K X 2 S + 3 H X 2 O \ce < 3S + 6KOH =K2SO3 + 2K2S + 3H2O >3 S + 6 K O H = K X 2 S O X 3 + 2 K X 2 S + 3 H X 2 O

3 S X 0 + 6 K O H = K X 2 S X + 4 O X 3 + 2 K X 2 S X − 2 + 3 H X 2 O \ce < 3S^0 + 6KOH = K2S^O3 + 2K2S ^ + 3H2O > 3 S X 0 + 6 K O H = K X 2 S X + 4 O X 3 + 2 K X 2 S X − 2 + 3 H X 2 O

2 ∣ S X 0 + 2 e X − → S X − 2 1 ∣ S X 0 − 4 e X − → S X + 4 \ce < 2 | S^0 + 2 e^- ->S^ \\ 1 | S^0 -4 e^- -> S^ > 2 ∣ S X 0 + 2 e X −

S X − 2 1 ∣ S X 0 − 4 e X −

Содержание верного ответа и указания по оцениванию	Баллы
Правильно записаны четыре уравнения реакций	4
Правильно записаны три уравнения реакций	3
Правильно записаны два уравнения реакций	2
Правильно записано одно уравнение реакции	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	4

Напишем уравнения четырех описанных реакций:

Электролиз водного раствора сульфата меди (II):

2 C u S O X 4 + 2 H X 2 O = 2 C u ↓ + O X 2 ↑ + 2 H X 2 S O X 4 \ce 2 C u S O X 4 + 2 H X 2 O = 2 C u ↓ + O X 2 ↑ + 2 H X 2 S O X 4

2 O X − 2 − 4 e X − → O X 2 X 0 ∣ 1 C u X + 2 + 2 e X − → C u X 0 ∣ 2 \ce < 2O^- 4 $e$- -> O2^ | 1> \\ \ce < Cu^+2 $e$- -> Cu^ | 2> 2 O X − 2 − 4 e X −

O X 2 X 0 ∣ 1 C u X + 2 + 2 e X −

Медь нагрели с оксидом меди(II):

C u X 0 − 1 e X − → C u X + 1 ∣ 1 C u X + 2 + 1 e X − → C u X + 1 ∣ 1 \ce < Cu^- 1 $e$- -> Cu^ | 1> \\ \ce < Cu^+1 $e$- -> Cu^ | 1> C u X 0 − 1 e X −

C u X + 1 ∣ 1 C u X + 2 + 1 e X −

Оксид меди (I) обработали концентрированной азотной кислотой при нагревании:

C u X 2 O + 6 H N O X 3 = 2 C u ( N O X 3 ) X 2 + 2 N O X 2 ↑ + 3 H X 2 O \ce C u X 2 O + 6 H N O X 3 = 2 C u ( N O X 3 ) X 2 + 2 N O X 2 ↑ + 3 H X 2 O

C u X + 1 − 1 e X − → C u X + 2 ∣ 1 N X + 5 + 1 e X − → N X + 4 ∣ 1 \ce < Cu^- 1 $e$- -> Cu^ | 1> \\ \ce < N^+1 $e$- -> N^ | 1> C u X + 1 − 1 e X −

C u X + 2 ∣ 1 N X + 5 + 1 e X −

Бурый газ пропустили через раствор гидроксида калия:

2 N O X 2 + 2 K O H = K N O X 3 + K N O X 2 + H X 2 O \ce 2 N O X 2 + 2 K O H = K N O X 3 + K N O X 2 + H X 2 O

N X + 5 ∣ 1 N X + 4 + 1 e X −

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

Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) пропановая кислота и литий

Б) пропанол-2 и калий

В) гидроксид цинка и уксусная кислота

Г) бромная вода и ацетилен

1) растворение осадка

2) образование осадка

3) видимые признаки реакции отсутствуют

4) выделение газа

5) обесцвечивание раствора

Установите соответствие между веществом и областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

1) получение капрона

2) в качестве топлива

3) получение каучука

4) получение пластмасс

Установите соответствие между названием мономера и формулой соответствующего ему полимера: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Установите соответствие между аппаратом химического производства и процессом, протекающем в этом аппарате: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) контактный аппарат

Б) ректификационная колонна

В) поглотительная башня

1) перегонка нефти

2) поглощение оксида серы(VI)

3) окисление сернистого газа

4) очистка сернистого газа

Вычислите массу нитрата калия, который следует растворить в 150 г раствора с массовой долей этой соли 10% для получения раствора с массовой долей 12%. Ответ дайте в граммах точностью до десятых.

Синтез аммиака протекает в соответствии с термохимическим уравнением реакции

Определите количество теплоты (кДж), которое выделится в результате образования 560 мл (н. у.) газообразного аммиака. (Запишите число с точностью до сотых.)

Из 150 кг природного известняка при взаимодействии с азотной кислотой был получен нитрат кальция массой 196,8 кг. Вычислите массовую долю (%) примесей в указанном известняке. (Запишите число с точностью до целых.)

В результате реакции тримеризации ацетилена объёмом 26,88 л (н.у) получили 23,4 г бензола. Вычислите массовую долю выхода продукта реакции (%) от теоретически возможного. (Запишите число с точностью до целых.)

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора. Выделение осадка или газа в ходе этой реакции не наблюдается. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ: перманганат калия, гидрокарбонат натрия, сульфит натрия, сульфат бария, гидроксид калия, пероксид водорода. Допустимо использование воды в качестве среды для протекания реакции.

Решения заданий с развернутым ответом не проверяются автоматически.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.

Из предложенного перечня веществ выберите кислую соль и вещество, которое вступает с этой кислой солью в реакцию ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции с участием выбранных веществ.

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

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

При сгорании органического вещества массой 3,4 г получено 4,48 л (н. у.) углекислого газа и 1,8 г воды. Известно, что вещество вступает в реакцию с раствором гидроксида лития при нагревании, в результате чего образуется предельный одноатомный спирт и соль, кислотный остаток которой содержит семь атомов углерода. На основании данных условия задачи:

1) Проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества

2) Составьте возможную структурную формулу вещества которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;

3) Напишите уравнение реакции вещества с раствором гидроксида лития при нагревании (используйте структурные формулы органических веществ).

Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция составляет 50%, растворили в 300 г соляной кислоты, взятой в избытке. При этом образовался раствор массой 330 г. Один из выделившихся газов был поглощен 200 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, получившемся в результате реакции. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Задание 32

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.

Источник - Демонстрационный вариант КИМ ЕГЭ по химии 2019 года

1) На катоде будет восстанавливаться медь Cu, так как в ряду активности металлов элемент находится правее водорода. В случае кислородсодержащего аниона NO₃ - на аноде будет выделяться кислород O₂ из воды.

2) Медь растворили в концентрированной серной кислоте при нагревании. В этом случае медь окислилась до степени окисления +2, а серная кислота восстановилась до оксида серы (IV):

3) Оксид серы (IV) взаимодействует с сероводородом с образованием простого вещества – серы, данная реакция является реакцией диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления серы):

4) Сера (простое вещество) также вступает в реакцию диспропорционирования с раствором гидроксида калия при нагревании:

Задание 32.2

К раствору бромида железа(III) прилили раствор карбоната натрия. Образовавшийся осадок бурого цвета отфильтровали, промыли и прокалили. Получившийся после прокаливания порошок сплавили с гидроксидом калия. Полученное вещество обработали избытком соляной кислоты, в результате получили окрашенный раствор.

Источник - Открытый банк заданий ЕГЭ

1) К раствору бромида железа(III) прилили раствор карбоната натрия, при этом образовался бурый осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)₃:

2) Образовавшийся осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)₃ отфильтровали и промыли. В результате его последующего прокаливания образовался порошок - оксид железа (III) Fe₂O₃:

3) Полученный оксид железа (III) Fe₂O₃ сплавили с гидроксидом калия, при этом образовался диоксоферрат (III) калия KFeO₂:

4) Полученный диоксоферрат (III) калия KFeO₂ обработали избытком соляной кислоты, в результате реакции получен окрашенный раствор хлорида железа (III):

Задание 32.3

Нитрат натрия прокалили. Твёрдый продукт реакции нагрели с иодидом аммония, при этом выделился газ, входящий в состав воздуха, и образовалась соль. Соль обработали раствором перманганата натрия, подкисленным серной кислотой. Образовавшееся простое вещество прореагировало при нагревании с раствором гидроксида калия.

1) При прокаливании нитрата натрия получен твёрдый продукт - нитрит натрия NaNO₂:

2) При последующем нагревании нитрита натрия NaNO₂ с иодидом аммония образуются иодид натрия (соль) и неустойчивый нитрит аммония, который разлагается на азот (газ, входящий в состав воздуха) и воду:

3) При дальнейшем взаимодействии иодида натрия с раствором перманганата натрия, подкисленного серной кислотой, образуется простое вещество - молекулярный иод I₂:

4) Молекулярный иод I₂ взаимодействует при нагревании с раствором гидроксида калия с образованием иодида калия KI и иодата калия KIO₃:

Задание 32.4

Гидрид кальция растворили в воде. Выделившийся газ пропустили над раскалённым порошком оксида меди(II). Образовавшееся твёрдое вещество растворили при нагревании в концентрированной серной кислоте. Полученную соль выделили и добавили к раствору иодида калия.

1) При растворении гидрида кальция в воде происходит выделение водорода H₂:

2) При пропускании водорода H₂ над раскалённым порошком оксида меди(II) образуется твердое вещество - медь Cu:

3) При растворении меди Cu в концентрированной серной кислоте при нагревании образуется соль - сульфат меди (II) CuSO₄:

4) Полученный сульфат меди (II) CuSO₄ взаимодействует с раствором иодида калия с образованием иодида меди (I) CuI, молекулярного иода I₂ и сульфата калия K₂SO₄:

Задание 32.5

Сульфат железа(III) обработали раствором гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок отделили и прокалили. Полученное твёрдое вещество растворили в иодоводородной кислоте. Образовавшуюся соль выделили и смешали с раствором нитрата серебра.

1) При взаимодействии сульфата железа (III) с раствором гидроксида натрия образуется бурый осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)₃:

2) Образовавшийся осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)₃ отделили и промыли. В результате его последующего прокаливания образовалось твердое вещество - оксид железа (III) Fe₂O₃:

3) Оксид железа (III) Fe₂O₃ реагирует с иодоводородной кислотой с образованием иодида железа (II) FeI₂ (соль) и молекулярного иода I₂:

4) Выделенный иодид железа (II) FeI₂ реагирует с раствором нитрата серебра с образованием осадка иодида серебра (I) AgI:

Задание 32.6

При гидролизе сульфида алюминия выделился газ. Этот газ сожгли в избытке кислорода. Продукты сгорания поглотили избытком раствора гидроксида лития. Образовавшуюся соль обработали раствором, содержащим дихромат калия и серную кислоту.

1) Выделяющийся газ при гидролизе сульфида алюминия - сероводород H₂S:

2) При сжигании сероводорода H₂S в избытке кислорода образуются оксид серы (IV) SO₂ и вода H₂O:

3) При поглощении продуктов продуктов сгорания избытком раствора гидроксида лития оксид серы (IV) SO₂ реагирует с образованием соли - сульфита лития Li₂SO₃:

4) Сульфит лития Li₂SO₃ вступает в окислительно-восстановительную реакцию с раствором дихромата калия и серной кислоты:

Задание 32.7

Газ, полученный при взаимодействии пероксида натрия с оксидом углерода (IV), прореагировал с раскалённым железом с образованием железной окалины. Полученное вещество растворили в концентрированной азотной кислоте, при это наблюдали выделение бурого газа. Образовавшуюся соль выделили и добавили к раствору карбоната калия, наблюдали образование бурого осадка и выделение газа.

1) Выделяющийся газ при взаимодействии пероксида натрия с оксидом углерода (IV) - кислород O₂:

2) Кислород реагирует с раскалённым железом с образованием железной окалины:

3) Железная окалина взаимодействует с концентрированной азотной кислотой с образованием оксида азота (IV) (бурый газ) и нитрата железа (III):

4) Образовавшийся нитрат железа (III) выделили и добавили к раствору карбоната калия, при этом образовались гидроксид железа (III) (бурый осадок) и углекислый газ:

Задание 32.8

Оксид алюминия сплавили с карбонатом натрия. Полученный продукт растворили в избытке соляной кислоты. К образовавшемуся раствору добавили избыток аммиачной воды. Выпавший осадок отделили и обработали избытком раствора гидроксида калия.

1) При сплавлении оксида алюминия с карбонатом натрия образуется диоксоалюминат(III) натрия:

2) Диоксоалюминат(III) натрия взаимодействует с избытком соляной кислоты:

3) При добавлении к полученному раствору избытка аммиачной воды образуется осадок гидроксида алюминия (III):

4) Гидроксид алюминия (III) отделили и обработали избытком раствора гидроксида калия, при этом образовался тетрагидроксоалюминат (III) калия:

Задание 32.9

Сульфат меди (II) прореагировал с алюминием. Полученную соль выделили, растворили в воде и добавили к раствору карбоната натрия. Образовавшийся осадок обработали раствором гидроксида натрия. К раствору полученного вещества добавили избыток серной кислоты.

1) Сульфат меди (II) взаимодействует с алюминием с образованием сульфата алюминия (III):

2) Образовавшийся сульфат алюминия (III) выделили и растворили в воде. Полученный раствор реагирует с карбонатом натрия с образованием осадка гидроксида алюминия (III) и углекислого газа:

3) Гидроксид алюминия (III) отделили и обработали избытком раствора гидроксида натрия, при этом образовался тетрагидроксоалюминат (III) натрия:

4) Образовавшийся тетрагидроксоалюминат (III) натрия взаимодействует с избытком серной кислоты:

Задание 32.10

Нитрат меди (II) прокалили. Образовавшуюся при этом смесь газов пропустили через воду, при этом образовалась кислота. В горячий концентрированный раствор этой кислоты поместили оксид железа (II). Образовавшуюся соль железа выделили и поместили в раствор карбоната калия.

1) При разложении нитрата меди (II) образуется смесь газов (оксид азота (IV) и кислород):

2) Взаимодействие полученной смеси газов с водой приводит к образованию азотной кислоты:

3) Горячая концентрированная азотная кислота реагирует с оксидом железа (II) с образованием соли - нитрата железа (III):

4) Образовавшийся нитрат железа (III) выделили и поместили в раствор карбоната калия, при этом образовались гидроксид железа (III) (бурый осадок) и углекислый газ:

Задание 32.11

Карбонат натрия сплавили с оксидом железа (III). Образовавшееся вещество обработали избытком раствора, полученного при пропускании через воду смеси оксида азота (IV) и кислорода. Получившееся соединение железа выделили и поместили в раствор карбоната калия.

1) При сплавлении оксида железа (III) с карбонатом натрия образуется диоксоферрат (III) натрия:

2) При пропускании через воду смеси оксида азота (IV) и кислорода образуется азотная кислота:

3) Диоксоферрат (III) натрия взаимодействует с избытком азотной кислоты:

4) Получившийся нитрат железа (III) выделили и поместили в раствор карбоната калия, при этом образовались гидроксид железа (III) (бурый осадок) и углекислый газ:

Читайте также: