Сколько веществ выделилось на катоде и аноде после проведения электролиза 200 г 2%-ного раствора гидроксида натрия

David

11

Чтобы решить эту задачу, мы должны применить основные принципы электролиза и использовать знания о составе раствора гидроксида натрия.

Для начала, давайте определим химическое уравнение электролиза гидроксида натрия:

2H₂O → 2H₂ + O₂

Из данного уравнения можно увидеть, что вещества, выделяющиеся на катоде и аноде во время электролиза, это водород (H₂) на катоде и кислород (O₂) на аноде.

Мы знаем, что массовая доля гидроксида натрия увеличилась на 0,44%. Теперь нужно объяснить, что это означает. Если массовая доля увеличилась на 0,44%, то масса гидроксида натрия в растворе увеличилась примерно на 0,44 г на 100 г раствора.

Теперь мы можем рассчитать количество гидроксида натрия в исходном растворе:

200 г раствора × 2% = 4 г гидроксида натрия

Затем мы можем рассчитать изменение массы гидроксида натрия:

4 г × 0,44/100 = 0,0176 г

Теперь, зная, что в реакции электролиза поглощается 2 моль электрона на один моль водорода, и с помощью молярной массы водорода (1 г/моль), мы можем рассчитать количество выделенного водорода:

0,0176 г × (1 моль/2 г) = 0,0088 моль

Аналогично, рассчитываем количество выделенного кислорода. В реакции поглощается 4 моля электронов на один моль кислорода. Используем молярную массу кислорода (16 г/моль):

0,0176 г × (1 моль/4 г) = 0,0044 моль

Наконец, чтобы рассчитать массу выделенного вещества, мы умножим количество молей на молярную массу:

Масса выделенного водорода = 0,0088 моль × 2 г/моль = 0,0176 г
Масса выделенного кислорода = 0,0044 моль × 32 г/моль = 0,1408 г

Таким образом, на катоде выделилось 0,0176 г водорода, а на аноде - 0,1408 г кислорода после проведения электролиза 200 г 2%-ного раствора гидроксида натрия.