17. Судағы натрий сульфатының электролизінде катодта көлемі 8,96 лауадан 14,5 есе артық газ генерацияланатынша, анодта
17. Судағы натрий сульфатының электролизінде катодта көлемі 8,96 лауадан 14,5 есе артық газ генерацияланатынша, анодта көлемі кемінде қанша (к. мк.) газ болады? А) 6,72 л B) 4,48 C) 5,6 л D) 2,24 л E) 3,36
30.11.2023 12:43
Инструкция: В электролизе натрия сульфата, образование газа на аноде и катоде связано с реакцией электролиза и законами Фарадея. Закон Фарадея гласит, что количество вещества, выделяющегося на электроде, пропорционально заряду, прошедшему через электролит. Рассмотрим реакции на электродах:
На катоде:
2H2O + 2e- -> H2 ↑ + 2OH-
На аноде:
4OH- -> 4e- + O2 ↑ + 2H2O
Из реакций видно, что на катоде образуется водородный газ, а на аноде образуется кислородный газ. Объем водородного газа пропорционален количеству протекших зарядов, а также степени электролита. Таким образом, если образуется 14,5 моль водорода на катоде, то на аноде должно образоваться 14,5/4 = 3,625 моль кислородного газа.
Теперь можем перейти к объемам газов. Так как образовалось 14,5 моль водорода на катоде, и учитывая их стехиометрическое соотношение, объем кислородного газа на аноде будет равен: 3,625 * 2 = 7,25 литров.
Таким образом, правильным ответом на задачу будет вариант C) 5,6 л.
Совет: Для лучшего понимания электролиза и законов Фарадея рекомендуется изучить структуру атома, различные типы реакций в химии, а также углубить знания в электрохимии.
Задача на проверку: В электролизе медного хлорида на катоде образуется медь. Если объем образовавшегося газа на аноде составляет 2 литра, то сколько молей хлора ушло на аноде?