Какова массовая доля хлорида натрия в конечном растворе после нейтрализации электролизированного раствора с добавлением
Какова массовая доля хлорида натрия в конечном растворе после нейтрализации электролизированного раствора с добавлением серной кислоты? В условии задачи указано, что был проведен электролиз 1170 г 10%-го раствора хлорида натрия, и на катоде выделилось 16,8 л газа (н.у.). Затем было добавлено достаточное количество 20%-го раствора серной кислоты для полной нейтрализации полученного раствора после электролиза. В ответе требуется представить уравнения реакций, указанные в условии задачи, а также выполнить необходимые вычисления с указанием единиц измерения искомых физических величин.
Yagodka 24
Для решения данной задачи мы должны выполнить ряд шагов и рассчитать массовую долю хлорида натрия в конечном растворе после нейтрализации электролизированного раствора.Шаг 1: Запись уравнений реакций
Учитывая, что проводился электролиз 10%-го раствора хлорида натрия, на катоде образуется водород (H2), а на аноде хлор (Cl2):
Уравнение реакции на катоде: 2H+ + 2e- -> H2
Уравнение реакции на аноде: 2Cl- -> Cl2 + 2e-
Шаг 2: Расчет количества образовавшегося газа
Из условия задачи известно, что на катоде выделилось 16,8 л газа при стандартных условиях (н.у.). Так как уравнение реакции на катоде показывает, что для образования 1 моля водорода требуется 2 моля электронов, то можем сделать следующую пропорцию:
2 моля электронов -> 1 моль H2
2F -> 1 моль H2
16,8 л газа (н.у.) -> х моль H2
Таким образом, можем рассчитать количество молей H2 следующим образом:
х = (16,8 л газа (н.у.) * 1 моль H2) / (2 л F)
х = 8,4 моль H2
Шаг 3: Расчет количества катионов Na+ и анионов Cl- в растворе
Так как реакция на катоде показывает, что 1 моль водорода требует 2 моля натрия, а реакция на аноде показывает, что 1 моль хлора требует 2 молей хлорида натрия, можем сделать следующие пропорции:
2 моля H2 -> 2 моля Na+
2F -> 2 моля Na+
8,4 моль H2 -> х моль Na+
2 моля Cl2 -> 2 моля Cl-
2 моля Cl2 -> 2 моля NaCl
2F -> 2 моля NaCl
8,4 моль Cl2 -> х моль NaCl
Таким образом, можем рассчитать количество молей Na+ и Cl- следующим образом:
х = (8,4 моль H2 * 2 моля Na+) / 2 моля H2
х = 8,4 моль Na+
х = (8,4 моль Cl2 * 2 моля NaCl) / 2 моля Cl2
х = 8,4 моль NaCl
Шаг 4: Расчет массовой доли хлорида натрия в конечном растворе
Для расчета массовой доли хлорида натрия нам необходимо знать массу раствора. В условии задачи не указана масса раствора после электролиза, поэтому предположим, что электролиз производился в невеликом объеме, который нас не интересует. Тогда массовая доля хлорида натрия будет составлять:
Масса NaCl: 8,4 моль NaCl * молярная масса NaCl
Масса раствора: масса NaCl / (масса NaCl + масса воды)
Таким образом, мы рассчитываем массовую долю хлорида натрия в конечном растворе после нейтрализации электролизированного раствора с добавлением серной кислоты.