Question

Задача. При электролизе 2 л водного раствора сульфата натрия с массовой долей соли 4%. ( p=1, 025г/мл) на нерастворимом аноде выделилось 448 л газа ( н.у.) Определите массовую долю сульфата натрия в растворе после электрола?

Answer 1

2H2O = 2H2 + O2

448/22,4 = 20 моль

m(H2O) = 2* 18*20 = 720г

масса раствора= 2000* 1.025= 2050г

m Na2SO4 = (2050 * 4)/100= 82г

масса раствора поселе Электролиза =2050-720= 1330г

массовая доля Na2SO4 = 82/1330* 100=6,165%

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать законы электролиза. Давайте разберемся в подробностях.

Массовая доля соли (сульфата натрия) в исходном растворе составляет 4%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 4 г соли. Чтобы упростить расчеты, давайте предположим, что у нас есть 100 г раствора.

Мы знаем, что плотность раствора составляет 1,025 г/мл. Таким образом, объем 100 г раствора можно рассчитать следующим образом:

Объем = масса / плотность = 100 г / 1,025 г/мл ≈ 97,56 мл

Мы также знаем, что объем выделившегося газа (н.у.) составляет 448 л. Обратите внимание, что объем газа указан в литрах (л), а не в миллилитрах (мл), как ранее.

Теперь давайте рассчитаем объем исходного раствора в литрах:

Объем = 97,56 мл / 1000 ≈ 0,09756 л

Теперь мы можем рассчитать массу соли (сульфата натрия) в исходном растворе:

Масса соли = массовая доля × масса раствора Масса соли = 4 г/100 г × 100 г ≈ 4 г

Теперь мы можем использовать закон Фарадея для расчета количества вещества, потребовавшегося для выделения газа на аноде.

Молярная масса сульфата натрия (Na2SO4) составляет примерно 142 г/моль (22,99 г/моль для натрия, 32,07 г/моль для серы и 64 г/моль для кислорода).

Теперь давайте рассчитаем количество вещества сульфата натрия, соответствующее 4 г соли:

Количество вещества = масса / молярная масса Количество вещества = 4 г / 142 г/моль ≈ 0,02817 моль

Теперь мы можем использовать объем газа (448 л) и его связь с количеством вещества через идеальный газовый закон:

V = nRT/P

Где: V - объем газа (в литрах) n - количество вещества (в молях) R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·ат