При электролизе расплава хлорида калия на аноде выделилось 44,8 л газа (н. у.). Составьте схему электролиза расплава соли. Определите кол-во вещества соли, подвергшейся электролизу.
При электролизе расплава хлорида калия на аноде выделилось 44,8 л газа (н. у.). Составьте схему электролиза расплава соли. Определите кол-во вещества соли, подвергшейся электролизу.
Схема электролиза расплава хлорида калия: Анод: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻ Катод: 2K⁺ + 2e⁻ → 2K
Количество вещества соли, подвергшейся электролизу: 1 моль газа занимает 22,4 литра объема при н. у. 44,8 л / 22,4 л/моль = 2 моль Cl₂
Следовательно, подверглось электролизу 1 моль KCl.
При электролизе расплава хлорида калия (KCl) хлорид калия распадается на ионы калия (K⁺) и хлора (Cl⁻). Эти ионы затем перемещаются к соответствующим электродам: катионы калия к катоду, а анионы хлора к аноду.
Схема электролиза расплава хлорида калия выглядит следующим образом:
На аноде (окисление): [ 2Cl^- - 2e^- \rightarrow Cl_2 ]
На катоде (восстановление): [ K^+ + e^- \rightarrow K ]
Общая реакция электролиза: [ 2KCl \rightarrow 2K + Cl_2 ]
Теперь рассчитаем количество вещества хлорида калия, подвергшегося электролизу.
Из условия известно, что на аноде выделилось 44,8 литров газа при нормальных условиях. Под нормальными условиями подразумеваются температура 0°C (273,15 К) и давление 1 атм (101,3 кПа), где 1 моль любого идеального газа занимает объем 22,4 литра.
Рассчитаем количество вещества хлора (Cl₂), выделившегося на аноде: [ n(Cl_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{44.8 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 2 \, \text{моль} ]
Согласно уравнению электролиза, на каждую молекулу хлора приходится 2 молекулы хлорида калия: [ 2KCl \rightarrow 2K + Cl_2 ]
Следовательно, для получения 2 моль хлора необходимо 2 * 2 = 4 моль хлорида калия.
Таким образом, количество вещества хлорида калия, подвергшегося электролизу, составляет 4 моль.
Схема электролиза расплава хлорида калия:
На катоде происходит реакция: 2K+ + 2e- -> 2K
На аноде происходит реакция: 2Cl- -> Cl2 + 2e-
Таким образом, при электролизе расплава хлорида калия на аноде выделилось 44,8 л газа (н.у.), который является хлором. Это означает, что было выделено 1 моль газа (Cl2).
Так как по уравнению реакции видно, что каждая молекула Cl2 образуется за счет двух ионов Cl-, то для образования 1 моля Cl2 необходимо 2 моля Cl-. Следовательно, количество вещества соли, подвергшейся электролизу, равно 2 моля.
Итак, подверглось электролизу 2 моля хлорида калия.
