Question

При электролизе водного раствора сульфата алюминия масса катода не увеличилась. какой газ и в каком количестве выделился из катодного пространства в растворе, если пропускали ток 7А в течение 100 минут при выходе по току 89%. составьте схему электролиза соли

Answer 1

2H2O=2H2+O2

m(H2)=2\2*7*6000\96500)*0,89=0,387 г

n(H2)=m\M=0,1935 моль

Answer 2

При электролизе водного раствора сульфата алюминия (Al2(SO4)3) происходят следующие реакции на аноде и катоде:

На аноде: 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e-

На катоде: Al3+(aq) + 3e- → Al(s)

Таким образом, на катоде происходит редукция ионов алюминия, которые осаждается на катоде в виде металлического алюминия. При этом вода разлагается на аноде, образуя молекулярный кислород (O2) и ионы водорода (H+).

Масса катода не увеличилась, что означает, что весь алюминий, выделившийся на катоде, снова растворился в растворе. Это происходит из-за избыточного содержания ионов алюминия в растворе и недостаточной концентрации воды, чтобы осадить весь алюминий на катоде.

Чтобы определить количество выделившегося газа на катоде (в данном случае водорода), воспользуемся уравнением неразрывности тока:

Q = I * t

где: Q - количество зарядов (количество электронов, кулон) I - сила тока (амперы) t - время электролиза (в секундах)

Масса вещества (металлического алюминия) на катоде, связанная с электролизом, может быть определена с использованием мольной массы алюминия и числа Авогадро.

Теперь составим схему электролиза соли:

Анод (+): 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e-

Катод (-): Al3+(aq) + 3e- → Al(s)

Избыточные ионы алюминия присутствуют в растворе, поэтому металлический алюминий растворяется обратно:

Катод (-): Al(s) → Al3+(aq) + 3e-

Газовые продукты выделяются на аноде и катоде:

На аноде (+): 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e- (выделяется молекулярный кислород)

На катоде (-): 2H2O(l) + 2e- → H2(g) + 2OH-(aq) (выделяется молекулярный водород)

Надеюсь, это поможет вам понять процесс электролиза водного раствора сульфата алюминия и определить газовый продукт, выделившийся из катодного пространства.