а) На медном аноде происходит окисление меди:

Cu -> Cu²⁺ + 2e⁻

На катоде выделяется медь:

Cu²⁺ + 2e⁻ -> Cu

Итоговое уравнение:

Cu -> Cu²⁺ + 2e⁻
Cu²⁺ + 2e⁻ -> Cu

б) На угольном аноде происходит окисление ионов сульфата:

4OH⁻ -> O₂ + 2H₂O + 4e⁻

На катоде выделяется медь:

Cu²⁺ + 2e⁻ -> Cu

Итоговое уравнение:

4OH⁻ -> O₂ + 2H₂O + 4e⁻
Cu²⁺ + 2e⁻ -> Cu

Выход по току:

Масса меди, выделившейся на катоде, равна 0.72 г. Теоретически возможная масса меди, соответствующая 2.5 А в течение 15 минут, можно рассчитать по формуле:

m = Q M / (n F),

где
m - масса меди,
Q - количество заряда (в кулонах),
M - молярная масса меди,
n - количество переданных электронов,
F - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль).

Заряд Q = I t = 2.5 А 15 мин * 60 с = 2250 Кл.

n = 2 (из уравнения реакции).

Таким образом, теоретически возможная масса меди:

m = 2250 63.5 / (2 96500) = 0.734 г.

Отношение массы выделившейся меди к теоретически возможной:

0.72 г / 0.734 г ≈ 0.98.

Таким образом, выход по току составляет 98%.