Какова масса твёрдого вещества, которое образовалось при процессе электролиза 100 мл 10% раствора сульфида калия

Morzh

63

Для решения данной задачи нам понадобится знание о законах электролиза и процессе электролиза. Для начала, давайте определим, какой вещественный продукт образуется при электролизе раствора сульфида калия.

Сульфид калия (K2S) в водном растворе разлагается на ионы K+ и S2-. При электролизе, отрицательный электрод (катод) привлекает положительные ионы K+, а положительный электрод (анод) привлекает отрицательные ионы S2-. Таким образом, на катоде восстанавливаются ионы K+, а на аноде окисляются ионы S2-.

Масса продукта электролиза на катоде или аноде можно определить, используя формулу:

\[масса = объем \times плотность\]

Для расчета массы продукта на катоде рассчитаем сначала количество вещества K+ и S2-. Затем, используя соотношение 2:1 между ионами K+ и S2-, определим, сколько граммов K2S было разложено при электролизе. Наконец, рассчитаем массу продукта на катоде.

Шаг 1: Определение количества вещества K+
Для начала найдем количество вещества K+ в растворе. Для этого воспользуемся формулой:

\[количество \, вещества = концентрация \times объем \, вещества\]

Концентрация раствора сульфида калия составляет 10%. Чтобы выразить концентрацию вещества в моль/л, нужно разделить процентную концентрацию на 100:

\[количество \, вещества \, K+ = (10/ 100) \times 100 \, мл \times (1/ 1000) \, л/мл\]

Выполнив вычисления, получим:

\[количество \, вещества \, K+ = 0.01 \, моль\]

Шаг 2: Определение количества вещества S2-
Так как соотношение между ионами K+ и S2- составляет 2:1, то количество вещества S2- также составит 0.01 моль.

Шаг 3: Определение массы K2S
Молярная масса K2S равняется сумме атомных масс K и S, каждая из которых умножается на количество атомов в молекуле K2S:

\[молярная \, масса \, K2S = 2 \times молярная \, масса \, K + молярная \, масса \, S\]

Молярная масса K равняется 39 г/моль, а S равняется 32 г/моль. Выполнив вычисления, получим:

\[молярная \, масса \, K2S = 2 \times 39 + 32 = 110 \, г/моль\]

Теперь мы можем определить массу K2S:

\[масса \, K2S = количество \, вещества \, K2S \times молярная \, масса \, K2S\]

Подставив значения, получим:

\[масса \, K2S = 0.01 \, моль \times 110 \, г/моль\]

\[масса \, K2S = 1.1 \, г\]

Ответ: Масса твердого вещества, образовавшегося при процессе электролиза 100 мл 10% раствора сульфида калия, равна 1.1 граммов (округлено до сотых).