Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Задача № 2. В 150 мл воды растворили сульфат калия массой 20 г и провели электролиз соли с инертными электродами






В 150 мл воды растворили сульфат калия массой 20 г и провели электролиз соли с инертными электродами, в результате чего массовая доля сульфата калия стала равной 15%. Определите объемы выделившихся газов (л) при температуре 20оС и 101325 Па.

Решение:

1. Запишем уравнение электролиза:

(K2SO4) + 2H2O = 2H2 ­ + O2 ­ + (K2SO4)


Катод: K+ – не восстанавливается

2О + 2 ® Н2 + 2ОН

Анод: – не окисляется

2О – 4 ® О2 + 4Н+

2. Из уравнения электролиза видно, что ионы соли не принимают участие в электродных процессах, следовательно, масса соли остается неизменной, т.е. равна 20 г, а масса воды уменьшается, следовательно, уменьшается масса раствора.

3. Находим массу раствора после электролиза, зная из условия задача массовую долю соли в растворе и массу соли:

m (р-ра) = ; m (р-ра) = = 133, 3 г.

4. Рассчитываем массу разложившейся воды m разл2О):

m разл2О) = m (р-ра) до электролиза – m(р-ра) после электролиза;

m разл2О) = 150 + 20 – 133, 3 = 36, 7 г.

5. Рассчитаем количество вещества воды, разложившейся в ходе электролиза:

; моль.

6. Определим количество вещества водорода, выделившегося в ходе электролиза:

n2): n разл2О) = 1: 1 Þ n2) = n разл2О) = 2, 04 моль.

7. Определим количество вещества кислорода, выделившегося в ходе электролиза:

n2): n разл2О) = 1: 2 Þ n2) = n разл2О)= × 2, 04 = 1, 02 моль.

8. Так как условия не соответствуют нормальным, то для определения объемов выделяющихся при электролизе газов воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона pV = nRT:

;

= 0, 049 м3 = 49 л;

= 0, 0245 м3 = 24, 5 л.

Ответ: V2) = 49 л, V (O2) = 24, 5 л

Упражнения и задачи для самостоятельного решения.

1. В какой последовательности будут вытесняться металлы, если цинковую пластинку опустить в раствор, содержащий смесь солей: сульфат никеля(II), сульфат железа(II), сульфат меди(II).

2. Имеется раствор смеси солей: нитрата серебра, нитрата калия и нитрата марганца(II). Какие вещества и в какой последовательности будут выделяться на электродах при электролизе этого раствора?

3. При электролизе водного раствора нитрата серебра с инертными электродами на аноде выделилось 5, 6 л (н.у.) кислорода. Определите молярную концентрацию исходного раствора, если его объем 2 л.

(Ответ: 0, 5М).

4. При электролизе 500 г водного раствора хлорида цинка на аноде выделился газ, который прореагировал с раствором иодида калия, при этом выделилось 88, 9 г иода. Определите массовую долю исходного раствора хлорида цинка. (Ответ: 9, 52%).

5. В 400 г воды растворили 46, 8 г хлорида натрия. Полученный раствор подвергли электролизу и собрали 2, 24 л (н.у.) хлора. Определите массовую долю хлорида натрия в растворе после электролиза.

(Ответ: 8%).

6. Укажите, какие металлы могут быть получены электролизом водных растворов их солей: Cs, Zn, Ni, Al, Ba, Ag, Au.

7. Изменится ли количество соли в растворе, если электролизу подвергнуть раствор: а) сульфата калия; б) хлорида калия (анод – инертный). Составьте схему электролиза.

Дополнительные задания

1. Какие процессы будут происходить при электролизе водных растворов Сu(NO3)2, KOH, H2SO4, BaCl2, NiSO4? Напишите суммарные уравнения реакций.

2. При электролизе водного раствора нитрата серебра на аноде выделилось 11, 2 л газа (н.у.), который прореагировал с 31 г фосфора с образованием оксида фосфора (V). Определить количество образовавшегося оксида фосфора (V) и массу прореагировавшего нитрата серебра.

(Ответ: 0, 2 моль P2O5; 340 г AgNO3)

3. При электролизе расплава хлорида металла(III) на аноде выделилось 336 мл газа, а на катоде 0, 52 г металла. Хлорид какого металла был взят? (Ответ: CrCl3)

4. При сливании 135 г 20%-ного раствора хлорида меди(II) и 680 г 10%-ного раствора нитрата серебра образовался осадок, который отделили, а оставшийся раствор подвергли электролизу. Определите массы веществ, выделившихся на электродах. (Ответ: 12, 8 г Cu; 3, 2 г O2)

5. Раствор хлорида натрия массой 300 г с массовой долей соли 11, 7% подвергли полному электролизу. К образовавшемуся раствору добавили 50 г раствора фосфорной кислоты с массовой долей 39, 2%. Какая соль и какой массы образовалась? (Ответ: Na3PO4; 32, 8 г)

6. Как изменится массовая доля сульфата меди в растворе после проведения электролиза 100 г раствора с массовой долей CuSO4, равной 20%, если на катоде при этом выделилось 3, 2 г меди? Какой объем газа (н.у.) выделится на аноде? (Ответ: 12, 5%; 0, 56 л)


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.007 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал