Какой газ был выделен на аноде при электролизе раствора хлорида кальция, и какова его масса, если на катоде выделилось

Печенье

35

Для решения этой задачи нам необходимо вспомнить основные правила электролиза и химический состав соединения, подвергаемого электролизу.

Во-первых, электролиз - это процесс, в ходе которого разложение вещества происходит под действием электрического тока. При этом на аноде происходит окисление, а на катоде - восстановление.

Во-вторых, для электролиза раствора хлорида кальция требуется знание электролитической диссоциации данного соединения. Согласно химическому составу, хлорид кальция образует два иона - катион Ca\(^{2+}\) и анион Cl\(^-\).

Теперь перейдем к решению задачи:

1. Запишем уравнение реакции на аноде и катоде:
Анод: 2Cl\(^-\) → Cl\(_2\) + 2e\(^-\)
Катод: 2H\(^+\) + 2e\(^-\) → H\(_2\)

2. По условию задачи известно, что на катоде выделилось 5,6 г водорода. Согласно уравнению, для образования 1 моля водорода требуется 2 моля электронов. Таким образом, на катоде восстановление происходило по уравнению:
2H\(^+\) + 2e\(^-\) → H\(_2\)

Следовательно, для выделения 1 моля водорода на катоде было затрачено 2 моля электронов.

Для нахождения количества электронов, затраченных на образование 5,6 г водорода, воспользуемся формулой:
количество вещества (моль) = масса вещества (г) / молярная масса (г/моль)

Молярная масса водорода (H\(_2\)) составляет 2 г/моль, поэтому:
количество молей электронов = 5,6 г / 2 г/моль = 2,8 моль электронов

3. Поскольку на аноде происходит окисление, каждые 2 электрона отдаются иону хлора (Cl\(^-\)) для образования молекулы хлора (Cl\(_2\)). Следовательно, при электролизе выделяется по 1 молекуле хлора на каждые 2 электрона.

Теперь мы можем найти количество молей полученного хлора:
количество молей хлора (Cl\(_2\)) = количество молей электронов / 2 = 2,8 моль / 2 = 1,4 моль хлора

4. Для нахождения массы полученного хлора воспользуемся формулой:
масса = количество молей хлора (Cl\(_2\)) * молярная масса хлора (Cl\(_2\)).

Молярная масса хлора (Cl\(_2\)) составляет 71 г/моль, поэтому:
масса хлора = 1,4 моль * 71 г/моль = 99,4 г

Итак, при электролизе раствора хлорида кальция на аноде выделяется 1,4 моль хлора, массой 99,4 г.