Какой объем электрического тока необходимо пропустить через раствор NiSO4, чтобы за 300 минут масса катода увеличилась

Для решения данной задачи нам потребуется знание основ электрохимии.

При электролизе водного раствора NiSO4 на аноде происходит окисление воды и образование кислорода:

\[2H2O(l) \rightarrow O2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-\]

На катоде же происходит редукция ионов никеля:

\[Ni^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Ni(s)\]

Теперь мы можем использовать силу тока и время, чтобы определить изменение массы катода.

Масса катода можно выразить через количество вещества никеля и его молярную массу:

\[m = n \cdot M\]

Где:
\(m\) - масса катода,
\(n\) - количество вещества никеля,
\(M\) - молярная масса никеля.

Количество вещества никеля можно выразить через заряд, прошедший через раствор, и число электронов, участвующих в редукции никеля:

\[n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{Q}{z \cdot F}\]

Где:
\(Q\) - заряд,
\(z\) - число электронов,
\(F\) - постоянная Фарадея.

Теперь мы можем использовать формулу для нахождения заряда:

\(Q = I \cdot t\)

Где:
\(I\) - сила тока,
\(t\) - время электролиза.

Теперь у нас есть все данные для решения задачи. Мы знаем, что масса катода увеличивается на 50 г за 300 минут, а электрохимический выход составляет 90%.

1. Найдем массу никеля, которая соответствует увеличению массы катода на 50 г:

\[\Delta m = 50 \, \text{г}\]

2. Найдем массу никеля, которая была получена с учетом электрохимического выхода:

\[m = \dfrac{\Delta m}{\text{электрохимический выход}} = \dfrac{50 \, \text{г}}{0.90} = 55.56 \, \text{г}\]

3. Теперь найдем количество вещества никеля:

\[n = \dfrac{m}{M}\]

4. Определим заряд, прошедший через раствор NiSO4:

\[Q = n \cdot z \cdot F\]

5. Узнаем силу тока, необходимую для пропуска этого заряда в течение 300 минут:

\[I = \dfrac{Q}{t}\]

Обратите внимание, что в данной задаче нет значений для молекулярной массы никеля и числа электронов в реакции. Если вы предоставите эти значения, я смогу рассчитать итоговый ответ с учетом ваших данных.