1. Какая массовая доля нитрата натрия присутствует в растворе после электролиза 900 г 3%-ного раствора, если на аноде
1. Какая массовая доля нитрата натрия присутствует в растворе после электролиза 900 г 3%-ного раствора, если на аноде выделилось 90 л кислорода (н.у)? (Ответ: 3,57%)
2. Какой неизвестный металл присутствует в расплаве хлорида металла, который дает трехзарядный катион, если на аноде выделилось 1,344 л газа (н.у), а на катоде образовалось 1,08 г металла? (Укажите молярную массу хлорида в ответе.) Варианты ответа: 1) 144,5; 2) 189,5; 3) 133,5; 4) 203,5
22.12.2023 03:19
Пояснение:
В электролизе током проходит химическая реакция, при которой ионы переходят из одного электрода на другой. В данной задаче проводится электролиз 3%-ного раствора нитрата натрия. На аноде (положительный электрод) происходит окисление, отрицательные ионы переносятся на него и реагируют. В данном случае масса кислорода, выделившегося на аноде, позволяет вычислить массовую долю нитрата натрия в растворе.
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Фарадея. Согласно этому закону, количество вещества, связанное с данным зарядом, пропорционально количеству электричества, прошедшему через раствор. Зная массу кислорода и массу ионов в растворе, можно найти массовую долю нитрата натрия.
Демонстрация:
1) Расчет величины электричества:
V(O2) = 90 л
m(O2) = V(O2) * плотность(O2) = 90 л * 1,429 г/л = 128,6 г
q = m(O2) / M(O2) = 128,6 г / 32 г/моль = 4 моль
n(NaNO3) = q / 3 = 4 моль / 3 = 1,33 моль
2) Расчет массовой доли нитрата натрия:
m(NaNO3) = n(NaNO3) * M(NaNO3) = 1,33 моль * 85 г/моль = 113,05 г
m(раствора) = 900 г * 0,03 = 27 г
Массовая доля = m(NaNO3) / m(раствора) * 100 = 113,05 г / 27 г * 100 = 3,57%
Совет:
Для успешного решения задач по электрохимии, рекомендуется хорошо знать и понимать законы Фарадея, иметь представление о протекающих электрохимических реакциях и уметь применять их в практике.
Задание для закрепления:
Какова массовая доля хлорида металла в расплаве хлорида, если на аноде выделилось 2,08 л хлора (н.у), а на катоде образовалось 2,16 г металла?