Question

ПОМОГИТЕ С ХИМИЕЙ, ПОЖАЛУЙСТААА. При электролизе раствора нитрата свинца (II) на аноде выделилось 11,2 л газа. Сколько г свинца получилось за это время, если выход составляет 80%.

Answer 1

Сразу допустим, что катодный процесс это только восстановление свинца
Пишем электродные процессы
$\begin{array}{l} K(-):\;Pb^{2+};\;H_{2}O \Rightarrow Pb^{2+} + 2e^{-} \to Pb^{0} \\ A(+):\;NO_{3}^{-};\;H_{2}O \Rightarrow 2H_{2}O - 4e^{-} \to O_{2}^{0} + 4H^{+} \end{array}$
На основании этого пишем общую схему электролиза
$2Pb(NO_{3})_{2} + 2H_{2}O \xrightarrow{electrolysis} 2Pb + O_{2} + 4HNO_{3}$
Газ который выделяется это кислород
Считаем количество вещества кислорода
n(O₂) = V(O₂) / Vm = 11.2 / 22.4 = 0.5 моль
По уравнению реакции свинца образуется в два раза больше, т.е. 0.5 * 2 = 1 моль
Считаем теоретическую массу свинца
m₁(Pb) = n(Pb) * M(Pb) = 1 * 207 = 207 г
Считаем массу свинца учитывая выход реакции
m(P) = w * m₁(Pb) = 0.8 * 207 = 165.6 г

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте вначале определим реакцию, происходящую на аноде (место окисления), при электролизе раствора нитрата свинца (II):

На аноде: Pb(NO3)2 → PbO + NO2 + O2

При этом, массовая доля свинца в Pb(NO3)2 равна 207,2 г/моль (молярная масса свинца) / (207,2 г/моль (молярная масса свинца) + 2 * (14 г/моль (молярная масса азота) + 16 г/моль (молярная масса кислорода))) ≈ 0,77 (или 77%).

Теперь вычислим количество свинца, которое можно получить из 11,2 л газа NO2 при выходе продукции 80%:

Масса свинца = Объем газа NO2 * массовая доля свинца * выход / массовая доля NO2

Масса свинца = 11,2 л * 0,77 * 0,8 / 0,23 г/л ≈ 31,2 г

Таким образом, при электролизе раствора нитрата свинца (II) на аноде получилось около 31,2 г свинца.