Какова массовая доля вещества в конечном растворе после электролиза 117 г раствора хлорида натрия с массовой долей

Тема: Электролиз водных растворов

Объяснение: При электролизе водных растворов происходит разложение электролита на его ионы и выборка газов. Массовая доля вещества в конечном растворе может быть рассчитана с использованием стратегии следующих шагов:

1. Рассчитываем количество вещества NaCl (хлорида натрия) в растворе:
- Масса NaCl = массовая доля NaCl × Масса раствора = 0,05 × 117 г = 5,85 г
- Количество вещества NaCl = Масса NaCl ÷ Молярная масса NaCl

2. Рассчитываем изменение объема раствора, вызванное выборкой газов:
- По уравнению электролиза NaCl получаем NaOH и О2:
2NaCl + 2H2O -> 2NaOH + H2 + Cl2
- Один моль NaCl дает два моля газа (H2 и Cl2)
- Зная объем выделенных газов (8,96 л), мы можем рассчитать количество газа (моль):
Количество газа = Объем газа ÷ Молярный объем (н.у.)

3. Рассчитываем количество NaOH, образованного в результате электролиза:
- Количество NaOH = Количество полученного газа (H2) ÷ 2

4. Рассчитываем массовую долю NaOH в конечном растворе:
- Массовая доля NaOH = (Масса NaOH ÷ Масса конечного раствора) × 100%

Пример использования: Решим задачу:
Массовая доля NaCl в растворе = 5%
Масса раствора (NaCl) = 117 г
Объем выделенных газов (н.у.) = 8,96 л

1. Расчет массы NaCl в растворе:
Масса NaCl = 0,05 × 117 г = 5,85 г

2. Расчет изменения объема раствора:
Количество газа = 8,96 л ÷ 22,4 л/моль = 0,4 моль газа

3. Расчет количества NaOH:
Количество NaOH = 0,4 моль газа (H2) ÷ 2 = 0,2 моль NaOH

4. Расчет массовой доли NaOH в конечном растворе:
Молекулярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
Масса NaOH = 0,2 моль × 40 г/моль = 8 г
Массовая доля NaOH = (8 г ÷ 117 г) × 100% ≈ 6,84%

Совет: Для лучшего понимания электролиза водных растворов и расчета массовой доли вещества в конечном растворе, рекомендуется изучать соответствующие химические реакции и знакомиться с молярными массами различных веществ.

Упражнение: Какова массовая доля вещества в конечном растворе после электролиза 150 г раствора сульфата меди (II) CuSO4 с массовой долей 10%, если при электролизе было выделено 4,48 л газов (н.у.)? Используйте данные и получите ответ.