Question

При электролизе водного раствора карбонат калия [K2СO3] с инертными электродами на катоде выделилось 4 г вещества. Какое это вещество? Какой продукт, и в каком количестве (в граммах) выделился на аноде? Написать электродные процессы. Какое количество электричества (в числах Фарадея) было пропущено через раствор электролита?

Answer 1

Ответ:

При электролизе водных растворов

а) К2СО3 сама соль не подвергается электролизу, а вместо нее на катоде и аноде происходит электролиз молекул воды:

2Н2О электролиз = 2 Н2↑ + О2↑

На катоде будет выделяться водород, а на аноде кислород.

а) Na2SO4 сама соль не подвергается электролизу, а вместо нее на катоде и аноде происходит электролиз молекул воды:

2Н2О электролиз = 2 Н2↑ + О2↑

На катоде будет выделяться водород, а на аноде кислород.

CaCl2 электролиз водного раствора будет протекать аналогично электролизу водного раствора NaCl

СаСl2 + 2 H2O электролиз Н2↑ + Сl2↑ + Ca(OH)2

в) электролиз водного раствора Ва(NO3)2 будет протекать аналогично электролизу водного раствора сульфата натрия:

сама соль подвергаться электролизу не будет, а вместо нее на катоде и аноде происходит электролиз молекул воды:

2Н2О электролиз = 2 Н2↑ + О2↑

На катоде будет выделяться водород, а на аноде кислород.

Электролиз водного раствора нитрата свинца будет протекать иначе. На катоде будет происходить восстановление ионов Pb(2+)

а на аноде будут окисляться гидроксид-ионы:

на катоде: 2Pb(2+) +4е = 2Pb(0)↓

на аноде 4ОН(-) - 4е = О2(0)↑ + Н2О

Суммарное уравнение электролиза

2Pb(NO3)2 + 2Н2О электролиз 2Pb + O2 + 4HNO3

на катоде выделяется свинец, на аноде - кислород, а в межэлектродном пространстве накапливается азотная кислота

Answer 2

При электролизе водного раствора карбоната калия (K2CO3) на катоде выделилось 4 г вещества. Это вещество - гидроген (водород).

На аноде при электролизе водного раствора карбоната калия (K2CO3) обычно выделяется кислород (О2). Однако, в данном случае не указано количество вещества, выделившегося на аноде, поэтому невозможно точно определить количество кислорода, выделившегося на аноде.

Электродные процессы при электролизе водного раствора карбоната калия (K2CO3) следующие:

На катоде: 2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-

На аноде: 4OH- -> O2 + 2H2O + 4e-

Для определения количества электричества, пропущенного через раствор электролита, необходимо знать количество заряда, прошедшего через электролит. Это можно вычислить, зная количество вещества, выделившегося на электродах, и зная соответствующие электродные процессы.

Для этого необходимо знать фарад, который равен количеству заряда, перенесенного одним молем электролита при электролизе. Фарадей (F) равен 96 485 Кл/моль.

Допустим, что количество вещества, выделившегося на катоде, составляет 4 г водорода (Н2). Молярная масса водорода равна 2 г/моль. Тогда количество молей водорода равно 4 г / 2 г/моль = 2 моль.

Следовательно, количество заряда, прошедшего через раствор электролита, равно 2 моль * 2 * F = 2 * 2 * 96 485 Кл = 385 940 Кл.

Таким образом, количество электричества, пропущенного через раствор электролита, составляет 385 940 Кл.