Примеры решения задач по реакциям электролиза

Рефераты >> Химия >> Примеры решения задач по реакциям электролиза

Задача №1

При электролизе 1л раствора хлорида меди (II) на катоде выделилась медь массой 12,7г. Вычислите объем газа (н.у.), выделившегося на аноде, если плотность раствора близка к 1 г/мл.

Решение

Vр-ра CuCl2=1л

1г/мл

m(Cu)=12,7г

V (Cl2) - ?, н.у.

раствор CuCl2 = Cu2++2Cl –

(H2O)

на катоде : Cu2+, H2O(H+)

на аноде : Cl –, H2O

1 2 2 Cu2+ + 2 Cu0

1 2 2Cl— - 2 Cu20

Cu2+ + 2Cl – Cu0 + Cl2

m=12,7г V-?

Cu Cl2 = Cu↓ + Cl2↑

раствор М=64 г/моль Vm=22,4 л/моль

1 моль 1 моль

1) V(Cl2) = (Cl2) Ÿ Vm

2) ,

V (Cl2) = 0,198 моль Ÿ 22,4 л/моль = 4,44 л

Ответ: V (Cl2) = 4,44 л (н.у.)

Задача №2

При электролизе водного раствора нитрата серебра (I) на аноде выделилось 13,44л кислорода (н.у.). Определите массу выделившегося на катоде серебра, если выход серебра составил 90% от теоретически возможного, а выход кислорода – количественный.

Решение

Vпр (О2)=13,44л

(О2) = 100%

(Ag) = 90%

m ( Ag) - ?

раствор

AgNO3 = Ag2++NO3 –

(H2O)

на катоде : Ag+, H2O(H+)

на аноде : NO3 –, H2O

4 4 2 Ag2+ + 1 Ag0 NO3— 1 4 2H2O - 4 O20+4H+

4Ag+ + 2H2O 4Ag0 + O20 + 4H+

+4NO3— +4NO3—

=90% =100%

ί mпр=? Vпр = 13,44л

4AgNO3+2H2O = 4Ag↓ + O2↑+ 4HNO3

М=108 г/моль Vm=22,4 л/моль

4 моль 1 моль

1) т(O2) = пр(O2) =

2) 4 Ÿ 0,6моль = 2,4моль

3) mТ (Ag) = 2,4 моль Ÿ 108 г/моль = 259,2г; mпр (Ag) = mТ (Ag) Ÿ (Ag)

4) mпр (Ag) = 259,2г Ÿ 0,9 = 233,3г

Ответ: mпр (Ag) = 233,3г

Задача №3

При электролизе водного раствора хлорида цинка на катоде выделился цинк массой 68,25г, а на аноде – хлор объемом 28,22л (н.у.). Определите выход цинка, если выход хлора составил 90% от теоретически возможного.

Решение

mпр (Zn)=68,25г

Vпр (Cl2)=28,22л

(Cl2) = 90%

(Zn) - ?

раствор

ZnCl2 = Zn2++2Cl –

1 2 2 Zn2+ + 2 Zn0

1 2 2Cl— - 2 Cl20

Zn2+ + 2Cl— Zn0+Cl2 0

(H2O)

на катоде : Zn2+, H2O

на аноде : Cl –, H2O

= ?

mпр=68,25г =90%, Vпр=28,22л

ZnCl2 = Zn↓ + Cl2↑

(HO2 ) М=65 г/моль Vm=22,4 л/моль

1 моль 1 моль

1) (Zn) = ; 2) mТ(Zn) = (Zn) Ÿ M(Zn);

3) ; Т(Zn) = Т(Cl2)

4) ; 5)

6) (Cl2) = ; 7) mТ(Zn) = 1,4моль Ÿ 65 г/моль = 91г

8) (Zn) =

Ответ: У(Zn) = 0,75 (75%)

Задача №4. Определите массу медного купороса, помещенного в электролизёр, если при электролизе его водного раствора выделился кислород объемом 5,71 (н.у.), выход которого ставил 85% от теоретически возможного.

Решение

Vпр(O2)=5.71л

(н.у.)

(О2) = 85%

m(CuSO45H2O) -?

раствор

CuSO4 = Cu2++ SO42–

2 4 2 Cu2+ + 2 Cu0

1 4 2H2O - 4 O20 + 4H+