Question

В ходе электролиза раствора хлорида никеля (2) на катоде образовалось 7,34 г никеля. Сколько литров газы выделилось на аноде? (н.у.) Расписать электролиз раствора хлорида никеля (2).

Answer 1

Решение:
NiCl₂(раствор)→Ni²⁺+2Cl⁻
K(-) 2H₂O+2e⁻=H₂⁰+2OH⁻
        Ni²⁺+2e⁻=Ni⁰
A(+) 2Cl⁻-2e⁻=Cl₂⁰
3NiCl₂+2H₂O→2Ni+H₂↑+Ni(OH)₂+3Cl₂↑
1. Найдем количество вещества никеля:
$n(Ni)= \frac{m(Ni)}{M(Ni)}= \frac{7,34}{59}=0,1244$ моль
2. На аноде выделился газ хлор, поэтому найдем его количество вещества из пропорции (по уравнению у нас 2 моль Ni и по условию 0,1244 моль Ni; по уравнению 3 моль хлора, а по условию пусть будет х моль):
$\frac{0,1244}{2}= \frac{x}{3}$
$x=0,1866$
3. Найдем объем хлора:
$V(Cl_2)=n(Cl_2)*V_m=0,1866*22,4=4,18$ л
Ответ:4,18 л 

Answer 2

Для того чтобы решить эту задачу, давайте рассмотрим реакции, происходящие на катоде и аноде в ходе электролиза раствора хлорида никеля(II).

1. На катоде: \[ \text{Ni}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Ni} \]

В данной реакции ионы никеля(II) принимают два электрона и восстанавливаются до металлического никеля.

2. На аноде: \[ 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^- \]

На аноде происходит окисление ионов хлорида до молекул хлора.

Теперь у нас есть информация о количестве никеля, образовавшегося на катоде. Масса никеля равна 7,34 г.

Давайте воспользуемся уравнением Нернста для вычисления количества зарядов (кулонов), протекших через электролит:

\[ Q = n \cdot F \]

где: - \( Q \) - количество зарядов (в кулонах), - \( n \) - количество молекул электронов (в молях), - \( F \) - постоянная Фарадея (\( 96500 \ \text{Кл/моль} \)).

Мы знаем массу никеля и можем найти количество молекул (молей) никеля, затем умножить это значение на количество электронов, участвующих в реакции окисления никеля.

\[ n = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} \]

Молярная масса никеля (\( \text{Ni} \)) равна примерно 58,7 г/моль.

\[ n = \frac{7,34 \ \text{г}}{58,7 \ \text{г/моль}} \]

Теперь, найдем количество кулонов:

\[ Q = n \cdot F \]

Теперь у нас есть количество кулонов, протекших через электролит. Поскольку на каждом катоде образуется 1 моль металла, а на аноде окисляется 1 моль хлора, соотношение между кулонами, протекшими через электролит, и объемом газа, выделившегося на аноде, можно найти, используя уравнение состояния газов.

\[ V = \frac{Q}{n \cdot F} \cdot 22,4 \]

где: - \( V \) - объем газа (в литрах), - \( Q \) - количество кулонов (в кулонах), - \( n \) - количество молекул (в молях), - \( F \) - постоянная Фарадея (\( 96500 \ \text{Кл/моль} \)), - 22,4 - мольный объем при стандартных условиях (нормальные условия: 0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление).

Решив эту задачу, вы сможете найти количество литров газа, выделившегося на аноде в ходе электролиза раствора хлорида никеля(II).