Сколько массы газа выделилось на катоде после прохождения электрического тока через 372,5 г 20% раствора хлорида калия

Морж

43

Давайте решим данную задачу.

Шаг 1: Найдем количество вещества в каждом из представленных веществ.

Масса хлорида калия, представленного в растворе, можно найти как произведение общей массы раствора и массовой доли хлорида калия в растворе.

Масса хлорида калия = 372,5 г × 0,20 = 74,5 г

Количество вещества хлорида калия можно найти по формуле n = масса/молярная масса. Молярная масса KCl = 39,1 г/моль + 35,4 г/моль = 74,5 г/моль.

Количество вещества хлорида калия = 74,5 г / 74,5 г/моль = 1 моль.

Аналогично, массу сульфата железа(II) можно найти как произведение общей массы раствора и массовой доли сульфата железа(II) в растворе.

Масса сульфата железа(II) = 152 г × 0,20 = 30,4 г

Количество вещества сульфата железа(II) можно рассчитать, используя его молярную массу. Молярная масса FeSO4 = 55,8 г/моль + (32,1 г/моль + 4 × 16,0 г/моль) = 152,1 г/моль.

Количество вещества сульфата железа(II) = 30,4 г / 152,1 г/моль = 0,2 моль.

Теперь у нас есть количество вещества хлорида калия и сульфата железа(II) в растворе.

Шаг 2: Определение реакции, произошедшей между хлоридом калия и сульфатом железа(II).

Уравнение реакции может иметь вид:

2 KCl + FeSO4 -> K2SO4 + FeCl2

Теперь, мы видим, что в результате реакции образовался сульфат калия (K2SO4) и хлорид железа(II) (FeCl2).

Шаг 3: Найдем количество вещества сульфата калия и хлорида железа(II), образовавшихся в результате реакции.

Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед соответствующими веществами указывают на их соотношение в реакции. Таким образом, получается 1 моль сульфата железа(II) дают 1 моль хлорида железа(II). В нашем случае, у нас 0,2 моль сульфата железа(II), поэтому образуется 0,2 моль хлорида железа(II).

Теперь у нас есть количество вещества образовавшегося хлорида железа(II), который выделился на катоде.

Шаг 4: Найдем массу образованного хлорида железа(II).

Масса хлорида железа(II) = количество вещества × молярная масса хлорида железа(II) = 0,2 моль × (55,8 г/моль + 2 × 35,4 г/моль) = 0,2 моль × 126,6 г/моль = 25,32 г

Таким образом, масса хлорида железа(II), выделившегося на катоде, составляет 25,32 г.

Шаг 5: Найдем массовую долю воды в полученном растворе.

Масса воды в растворе можно найти как разницу между общей массой раствора и массами других компонентов (хлорида калия и сульфата железа(II)).

Масса воды = Общая масса раствора - (Масса хлорида калия + Масса сульфата железа(II)) = 372,5 г - (74,5 г + 30,4 г) = 267,6 г

Теперь рассчитаем массовую долю воды в полученном растворе.

Массовая доля воды = (Масса воды / Общая масса раствора) × 100% = (267,6 г / 372,5 г) × 100% = 71,87%

Таким образом, масса газа, выделившегося на катоде после прохождения электрического тока, составляет 25,32 г, а массовая доля воды в полученном растворе равна 71,87%.