Question

при пропускании электрического тока через раствор натрий сульфата массой 300г с массовой долей соли 10% на катоде выделилось 50л газа. Определите а)объем газа который выделился на аноде б) массовую долю натрий сульфата в полученном растворе

Answer 1

Для решения этой задачи нужно использовать законы электролиза.

Закон Фарадея утверждает, что количество вещества, выделившегося или растворившегося при электролизе, пропорционально количеству электричества, прошедшего через раствор. Формула для расчета количества вещества: n = Q / F, где n - количество вещества (в молях), Q - количество электричества (в кулонах), F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).

Для начала найдем количество электричества, прошедшего через раствор: Q = I * t, где Q - количество электричества (в кулонах), I - сила тока (в амперах), t - время прохождения тока (в секундах).

Массу вещества можно найти, зная количество вещества и молярную массу: m = n * M, где m - масса вещества (в граммах), n - количество вещества (в молях), M - молярная масса вещества (в г/моль).

a) Объем газа, выделившегося на катоде, равен 50 л. Так как на электроде происходит реакция восстановления, это значит, что выделился водород: 2H+ + 2e- => H2. Из уравнения реакции видно, что на образование 1 моль водорода необходимо 2 моля электрона. Зная количество электричества, можно найти количество электронов, участвующих в реакции: Q = I * t, где Q - количество электричества (в кулонах), I - сила тока (в амперах), t - время прохождения тока (в секундах). Зная количество электронов, можно найти количество молей водорода: n(H2) = Q / (2 * F), где n(H2) - количество молей водорода, Q - количество электричества (в кулонах), F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль). Массу водорода можно найти, зная количество молей и молярную массу: m(H2) = n(H2) * M(H2), где m(H2) - масса водорода (в граммах), n(H2) - количество молей водорода, M(H2) - молярная масса водорода (2 г/моль).

b) Чтобы найти массовую долю натрий сульфата в полученном растворе, нужно знать массу натрий сульфата и массу полученного раствора. Массовая доля натрий сульфата: масса натрий сульфата / масса раствора * 100%.

Дано, что масса раствора составляет 300 г, а массовая доля натрий сульфата в нем составляет 10%. Зная массовую долю и массу раствора, можно найти массу натрий сульфата: масса натрий сульфата = массовая доля * масса раствора / 100.

Итак, для решения задачи нужно провести следующие шаги:

1. Найти количество электричества, прошедшего через раствор: Q = I * t.

2. Найти количество молей электронов: n = Q / F.

3. Найти количество молей водорода: n(H2) = n / 2.

4. Найти массу водорода: m(H2) = n(H2) * M(H2).

5. Найти массовую долю натрий сульфата: массовая доля натрий сульфата = масса натрий сульфата / масса раствора * 100.

Подставив известные значения и решив эти уравнения, можно найти искомые величины.