1. Представьте схему электролиза раствора соли, в котором концентрация ионов металла [mе n+] = 0,01, и пропустите

1. Схема электролиза раствора соли будет следующей:

$$\begin{array}{rl}\text{Анод:}& \text{2Н2О(l)}\to \text{О2(g)}+\text{4H+(aq)}+\text{4e-}\\ \text{Катод:}& \text{2H+(aq)}+\text{2e-}\to \text{H2(g)}\end{array}$$

В данной задаче раствор содержит металлические ионы никеля, поэтому процессы на электродах будут связаны с никелевыми ионами.

Расчет катодного процесса:
Известно, что в результате электролиза переносится один моль электрона за каждый моль ионов металла. Также известно, что ток равен 1 A, и время электролиза составляет 1 час = 3600 секунд.

Для расчета количества затраченного заряда используется формула:

$$Q=I\cdot t$$

где $Q$ - затраченный заряд, $I$ - сила тока, $t$ - время электролиза.

В данном случае получаем:

$$Q=1\cdot 3600=3600\text{ Кл}$$

Моль электрона образует 1 Фарадей заряда. Таким образом, затраченный заряд можно перевести в количество электронов (элементарных зарядов) следующим образом:

$$n=\frac{Q}{F}$$

где $n$ - количество электронов, $F$ - постоянная Фарадея ($9.65\times {10}^4$ Кл/моль электрона).

Следовательно, количество молей ионов металла ($n$) равно:

$$n=\frac{3600}{9.65\times {10}^4}=0.037\text{ моль}$$

Учитывая, что концентрация ионов металла в растворе равна 0.01, можно расчитать объем раствора, необходимый для проведения электролиза:

$$V=\frac{n}{c}=\frac{0.037}{0.01}=3.7\text{ л}$$

2. Для определения массы вещества, образующегося на электродах, необходимо знать соотношение между количеством электронов и массой вещества.

Масса вещества может быть определена с использованием формулы:

$$m=n\cdot M$$

где $m$ - масса вещества, $n$ - количество молей, $M$ - молярная масса вещества.

Для расчета массы образовавшегося вещества на электроде необходимо знать количество молей ионов металла на электроде. В данном случае, так как оба электрода состоят из никеля, количество молей будет таким же на обоих электродах и равно 0.037 моль.

Молярная масса никеля (Ni) равна 58.69 г/моль.

Тогда масса вещества, образующегося на каждом из электродов, равна:

$$m=n\cdot M=0.037\cdot 58.69=2.17\text{ г}$$

Таким образом, на каждом из электродов образуется 2.17 г никеля.

При этом, если имеется образование газа, его масса может быть рассчитана с использованием уравнения состояния идеального газа:

$$PV=nRT$$

где $P$ - давление газа, $V$ - его объем, $n$ - количество молей газа, $R$ - универсальная газовая постоянная, $T$ - температура газа в Кельвинах.

При нормальных условиях температура равна 273 К, а давление равно 1.01325 бар. Поэтому объем газа можно рассчитать по формуле:

$$V=\frac{m}{M}\cdot \frac{RT}{P}$$

Допустимое перенапряжение водорода равно $0.62$ Вольта.