1. Какой будет количество выделяющегося газа (при нормальных условиях) на аноде при проведении электролиза расплава хлорида калия, если на катоде будет выделяться 11,7 г металла?
2. Какова будет масса азотной кислоты (в граммах), образующейся в растворе при проведении электролиза водного раствора нитрата меди с использованием инертных электродов, если на катоде будет выделяться 8 г вещества?
2. Какова будет масса азотной кислоты (в граммах), образующейся в растворе при проведении электролиза водного раствора нитрата меди с использованием инертных электродов, если на катоде будет выделяться 8 г вещества?
Karina
Давайте разберем оба вопроса по очереди.
1. Для решения этой задачи мы должны учесть, что при электролизе расплава хлорида калия на аноде происходит окисление, а на катоде - восстановление. Таким образом, мы можем использовать законы электролиза, чтобы решить эту задачу.
В данной задаче известна масса металла, выделяющегося на катоде (11,7 г). Нам нужно найти количество выделяющегося газа на аноде.
Сначала определим количество электричества, прошедшего через электролит. Мы знаем, что 1 моль электролита соответствует 1 фараду заряда. Таким образом, мы можем использовать уравнение:
\( Q = n \cdot F \),
где \( Q \) - количество электричества, \( n \) - количество заряда (фарады), \( F \) - постоянная Фарадея.
Для электролиза расплава хлорида калия \( n = 2 \), так как для каждого молекулы хлорида калия необходимо 2 электрона для окисления катиона и редукции аниона. Также, \( F = 96 485 \) Кл/моль.
Теперь мы можем найти количество электричества:
\( Q = 2 \cdot F \).
Далее, мы знаем, что 1 моль вещества соответствует массе вещества, равной молярной массе (грамм/моль). В данной задаче, молярная масса хлора равна 35.45 г/моль.
Таким образом, мы можем определить количество моль выделившегося хлора на аноде:
\( n_{\text{анод}} = \frac{m_{\text{катод}}}{\text{молярная масса хлора}} \).
Подставляем известные значения:
\( n_{\text{анод}} = \frac{11.7}{35.45} \).
Теперь можем найти количество газа с использованием уравнения состояния идеального газа:
\( V = \frac{n_{\text{анод}} \cdot R \cdot T}{P} \),
где \( V \) - объем газа, \( R \) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), \( T \) - температура (в Кельвинах), \( P \) - давление (в Паскалях).
Поскольку задача сказана "при нормальных условиях", мы можем использовать комнатную температуру (около 298 К) и нормальное давление (101325 Па).
Подставляем все значения:
\( V = \frac{11.7 \cdot 8.314 \cdot 298}{101325} \).
Вычисляем и получаем количество выделяющегося газа на аноде при электролизе расплава хлорида калия.
2. Перейдем ко второй задаче, где проводится электролиз водного раствора нитрата меди.
Здесь важно отметить, что при использовании инертных электродов (к примеру, платины), на катоде происходит только редукция воды, и газ выделяется только на аноде.
Мы знаем массу вещества, выделяющегося на катоде (8 г). Нам нужно найти массу азотной кислоты, образующейся в растворе.
Сначала снова найдем количество электричества, прошедшего через раствор:
\( Q = n \cdot F \),
где \( n \) - количество заряда (фарады), \( F \) - постоянная Фарадея.
В электролизе водного раствора нитрата меди медь ионизируется следующим образом:
\( Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu^2+ + 2NO_3^- \).
Для двух молекул нитрата меди нам необходимо 2 фарады заряда. Значит, \( n = 2 \).
Теперь найдем количество моль образовавшейся азотной кислоты, используя уравнение электролиза и известную проведенную электричество:
\( n_{\text{кислота}} = \frac{Q}{F} \).
Подставляем известные значения:
\( n_{\text{кислота}} = \frac{8}{96500} \).
Наконец, чтобы найти массу азотной кислоты, умножим количество моль на молярную массу азотной кислоты (HX). Надеюсь, у вас есть информация о молярной массе азотной кислоты.
Масса азотной кислоты:
\( m_{\text{кислота}} = n_{\text{кислота}} \cdot \text{молярная масса HX} \).
Следуя этим шагам, вы сможете решить обе задачи и получить подробные и обоснованные ответы, понятные школьнику.
1. Для решения этой задачи мы должны учесть, что при электролизе расплава хлорида калия на аноде происходит окисление, а на катоде - восстановление. Таким образом, мы можем использовать законы электролиза, чтобы решить эту задачу.
В данной задаче известна масса металла, выделяющегося на катоде (11,7 г). Нам нужно найти количество выделяющегося газа на аноде.
Сначала определим количество электричества, прошедшего через электролит. Мы знаем, что 1 моль электролита соответствует 1 фараду заряда. Таким образом, мы можем использовать уравнение:
\( Q = n \cdot F \),
где \( Q \) - количество электричества, \( n \) - количество заряда (фарады), \( F \) - постоянная Фарадея.
Для электролиза расплава хлорида калия \( n = 2 \), так как для каждого молекулы хлорида калия необходимо 2 электрона для окисления катиона и редукции аниона. Также, \( F = 96 485 \) Кл/моль.
Теперь мы можем найти количество электричества:
\( Q = 2 \cdot F \).
Далее, мы знаем, что 1 моль вещества соответствует массе вещества, равной молярной массе (грамм/моль). В данной задаче, молярная масса хлора равна 35.45 г/моль.
Таким образом, мы можем определить количество моль выделившегося хлора на аноде:
\( n_{\text{анод}} = \frac{m_{\text{катод}}}{\text{молярная масса хлора}} \).
Подставляем известные значения:
\( n_{\text{анод}} = \frac{11.7}{35.45} \).
Теперь можем найти количество газа с использованием уравнения состояния идеального газа:
\( V = \frac{n_{\text{анод}} \cdot R \cdot T}{P} \),
где \( V \) - объем газа, \( R \) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), \( T \) - температура (в Кельвинах), \( P \) - давление (в Паскалях).
Поскольку задача сказана "при нормальных условиях", мы можем использовать комнатную температуру (около 298 К) и нормальное давление (101325 Па).
Подставляем все значения:
\( V = \frac{11.7 \cdot 8.314 \cdot 298}{101325} \).
Вычисляем и получаем количество выделяющегося газа на аноде при электролизе расплава хлорида калия.
2. Перейдем ко второй задаче, где проводится электролиз водного раствора нитрата меди.
Здесь важно отметить, что при использовании инертных электродов (к примеру, платины), на катоде происходит только редукция воды, и газ выделяется только на аноде.
Мы знаем массу вещества, выделяющегося на катоде (8 г). Нам нужно найти массу азотной кислоты, образующейся в растворе.
Сначала снова найдем количество электричества, прошедшего через раствор:
\( Q = n \cdot F \),
где \( n \) - количество заряда (фарады), \( F \) - постоянная Фарадея.
В электролизе водного раствора нитрата меди медь ионизируется следующим образом:
\( Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu^2+ + 2NO_3^- \).
Для двух молекул нитрата меди нам необходимо 2 фарады заряда. Значит, \( n = 2 \).
Теперь найдем количество моль образовавшейся азотной кислоты, используя уравнение электролиза и известную проведенную электричество:
\( n_{\text{кислота}} = \frac{Q}{F} \).
Подставляем известные значения:
\( n_{\text{кислота}} = \frac{8}{96500} \).
Наконец, чтобы найти массу азотной кислоты, умножим количество моль на молярную массу азотной кислоты (HX). Надеюсь, у вас есть информация о молярной массе азотной кислоты.
Масса азотной кислоты:
\( m_{\text{кислота}} = n_{\text{кислота}} \cdot \text{молярная масса HX} \).
Следуя этим шагам, вы сможете решить обе задачи и получить подробные и обоснованные ответы, понятные школьнику.
Знаешь ответ?
О проекте
Мы такая же школота как ты ;)
Предметы
Русский язык- Математика
- Геометрия
- Музыка
- История
- Экономика
- Литература
- Алгебра
- Другие предметы
- Физика
- Информатика
- Обществознание
- География
- Немецкий язык
- Химия
- Английский язык
- Психология
- Українська мова
- Окружающий мир
- Биология
- Беларуская мова
- Қазақ тiлi
- Право
- ОБЖ
- Українська література
- МХК
- Французский язык
