1 Напишем уравнения реакций:

2H₂O = 2H₂ + O₂ - 1 реакция
Ba(NO₃)₂ + CuSO₄ = BaSO₄ + Cu(NO₃)₂ - 2 реакция

2 Найдем массу раствора нитрата бария после пропускания электрического тока:

m_исх(Ba(NO₃)₂) = 522 * 0,1 = 52.2 (г)
v_исх(Ba(NO₃)₂) = 52.2/261= 0.2 (моль)

На катоде после электролиза будет выделяться водород:

v(H₂) = 94.08/22.4= 4.2 (моль)
v_эл-з(H₂O) = v(H₂) = 4.2 (моль)

m = v * M

m_эл-з(H₂O) = 4.2 * 18 = 75.6 (г)

m_1(р-ра) = m_р-ра (Ba(NO₃)₂) - m_эл-з(H₂O)

m_1(р-ра) = 522 - 75.6 = 446.4 (г)

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

m₀(H₂O) = x

v_исх(CuSO₄ * 5H₂O) = 100/250 = 0.4 (моль)

v_исх(CuSO₄ * 5H₂O) = v(CuSO₄) = 0.4 (моль)

m_общ(CuSO₄) = 0.4 * 160 = 64 (г)

m_{насыщ р-ра}(CuSO₄) =  m(CuSO₄ * 5H₂O) + m₀(H₂O)

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

w₁(CuSO₄) = m_общ(CuSO₄)/m(CuSO₄ * 5H₂O) + m₀(H₂O) = 64/x+100

Масса конечного раствора:

v_{прореагир.}(CuSO₄) = v(BaSO₄) = v(Ba(NO₃)₂) = 0.2 (моль)

m(BaSO₄) = 0.2 * 233 = 46.6 (г)

v_{не прореагир.}(CuSO₄) = 0.4 - 0.2 = 0.2 (моль)

m_{не прореагир.}(CuSO₄) = 0.2 * 160 = 32 (г)

m_{2 р-ра} = m_1 р-ра + m(CuSO₄ * 5H₂O) + m₀(H₂O) - m(BaSO₄)

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

w₂(CuSO₄) = m_{не прореагир.}(CuSO₄)/(m_1 р-ра + m(CuSO₄ * 5H₂O) + m₀(H₂O) - m(BaSO₄) ) = 32/446.4 + x +100 - 46.6 = 32/x+ 499.8

4w₂(CuSO₄) = w₁(CuSO₄)

4*32/x + 499.8 = 64/x + 100

x = 299.8 (г)  

m₀(H₂O) = 299.8 (г)  

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

v_к/г(H₂O) = 5v(CuSO₄ * 5H₂O) = 2 (моль)

_m к/г(H₂O) = 2 * 18 = 36 (г)

m_{(насыщ. р-ра H2O)} = _{m к/г}(H₂O) + m₀(H₂O) = 36 + 299.8 = 335.8 (г)

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

S = 100 * 64/335.8 = 19.06 (г) = 19 (г)

Растворимость сульфата меди (II) при комнатной температуре:

S (CuSO₄) = 19 г соли на 100 г Воды.