Сборник задач и упражнений по химии - 80 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

m(Cu) = ν(Cu)⋅M
э
(Cu) = 0,0103⋅32 = 0,331 г;
m(Zn) = ν(Zn)⋅M
э
(Zn) = 0,0103⋅32,5 = 0,339 г.
П р и м е р 129.
При электролизе раствора ZnSO
4
на катоде выделилось 0,1200 г цинка за 768 с. Какую
силу тока необходимо было поддерживать при электролизе, если выход по току составил 90 %?
Решение. Выход по току
η = (m
пр
/ m
теор
)⋅100 %; (6.4.2)
m
теор
= (m
пр
/ η) 100 = 0,1200/0,9 = 0,1333 г.
Из уравнения (6.4.1.) находим силу тока:
I = m (Zn)⋅96 500 / 32,5⋅768 = 0,523 A.
П р и м е р 130. При электролизе водного раствора хлорида натрия (ω = 20 %) массой 500 г выделился во-
дород объемом 1,12 дм
3
(н.у.). Найдите массы электролитов в растворе после электролиза.
Решение. Уравнение электролиза водного раствора хлорида натрия
↑++↑→+
22
электролиз
2
Cl2NaOHHО2Н2NaCl
.
Масса хлорида натрия равна m = 500⋅0,2 = 100 г. Согласно формуле (6.4.1), имеем
V (H
2
) = QV
э
(H
2
) / 96 500,
отсюда
Q = V(H
2
)⋅96500 / V
э
(H
2
) = 1,12⋅96 500 / 11,2 = 9650 Кл.
m(NaCl) = 9650⋅58,5 / 96 500 = 5,85 г; m(NaOH) = 40⋅9650 / 96 500 = 4,0 г.
Оставшаяся масса хлорида натрия равна
100,0 – 5,85 = 94,15 г; m(H
2
O) = 9⋅9650 / 96 500 = 0,9 г.
П р и м е р 131.
При электролизе водного раствора нитрата никеля(II) (ω = 50 %) массой 91,50 г на катоде
выделился никель массой 14,75 г. Определите содержание азотной кислоты в растворе (ω, %) после электролиза
и объем газа, выделившегося на аноде.
Решение. Уравнение электролиза водного раствора нитрата никеля(II)
↑+↑++→+
223
электролиз
223
HO2HNONiO2H)Ni(NO
;
M(Ni) = 59 г/моль; М(HNO
3
) = 63 г/моль.
Количество никеля, выделенного на катоде, равно 14,75/59 = 0,25 моль. Следовательно, по реакции обра-
зуется 0,5 моль HNO
3
или 0,5⋅63 = 31,5 г. Количество кислорода составит 0,25 моль 0,25⋅22,4 = 5,6 дм
3
или 8,0
г. Такой же объем водорода выделяется на катоде, т.е. 5,6 дм
3
или 0,5 г. Масса раствора составит 91,50 – 14,75 –
8,50 = 68,25 г.
Откуда ω(HNO
3
) = 31,50⋅100/68,25 = 46,5 %.
З а д а ч и
614. В какой последовательности будут восстанавливаться катионы при электролизе водного раствора, со-
держащего ионы Cr
3+
, Pb
2+
, Hg
2+
, Mn
2+
, если молярная концентрация соответствующих им солей одинакова, а
напряжение на катодах достаточно для восстановления каждого из них?
615. Напишите уравнения реакций катодного и анодного процессов, протекающих на графитовых электро-
дах при электролизе водных растворов:
а) нитрата свинца(II); б) серной кислоты.
616. В каких случаях при электролизе водных растворов солей:
а) на катоде выделяется водород;
б) на аноде выделяется кислород;
в) состав электролита не изменяется?
617. При электролизе водных растворов каких солей на катоде происходит:
а) восстановление только катионов металлов;
б) одновременное восстановление катионов металла и воды;
в) восстановление только воды?
618. Вычислите массу водорода и кислорода, образующихся при прохождении тока силой 3 А в течение 1
ч через раствор NaNO
3
.
619. Определите массу выделившегося железа при прохождении тока силой 1,5 А в течение 1 ч через рас-
творы сульфата железа(II) и хлорида железа(III) (электроды инертные).

Страницы