Провели электролиз 200 г 10 %-ого раствора сульфата хрома (III) до полного расходования соли (на катоде выделяется металл). Масса (в граммах) израсходованной воды составляет: 1) 0,92 2) 1,38 3) 2,76 4) 5,52
Добрый день! Я рад выступить в роли вашего школьного учителя и помочь вам с этой задачей.
Задача заключается в определении массы израсходованной воды при проведении электролиза 200 г 10 %-ого раствора сульфата хрома (III). Дано, что при электролизе на катоде выделяется металл.
Для решения этой задачи мы должны использовать мольные соотношения и массы веществ.
Шаг 1: Определение химической формулы сульфата хрома (III).
Сульфат хрома (III) имеет химическую формулу Cr2(SO4)3. Это означает, что в каждой молекуле сульфата хрома (III) содержится 3 иона серы (SO4) и 2 иона хрома (Cr).
Шаг 2: Определение количества сульфата хрома (III) в растворе.
Масса сульфата хрома (III) в растворе равна 10 % от массы раствора:
Масса сульфата хрома (III) = 10% * 200 г = 20 г
Шаг 3: Определение количества ионов хрома (Cr) в 20 г сульфата хрома (III).
Для этого воспользуемся моларной массой хрома (Cr), которая равна примерно 52 г/моль. Рассчитаем количество молей хрома (Cr) в 20 г сульфата хрома (III):
Количество молей хрома (Cr) = масса / молярная масса = 20 г / 52 г/моль
Шаг 4: Определение количества воды, израсходованной при электролизе.
На катоде при электролизе происходит восстановление ионов металла, то есть образуется металлическое вещество и освобождается водород. При этом вода разлагается на междуфазной границе на ионы водорода (H+) и ионы гидроксида (OH-):
2H2O -> 4H+ + O2 + 4e-
Это значит, что на каждый ион металла, выделившийся на катоде, требуется 4 молекулы воды.
Масса воды, израсходованной при электролизе, равна количеству ионов хрома (Cr), умноженному на 4 (так как на каждый ион металла требуется 4 молекулы воды):
Масса воды = Количество молей хрома (Cr) * 4 * молярная масса воды
Шаг 5: Расчет массы израсходованной воды.
Подставим в полученную формулу значение количества молей хрома (Cr), рассчитанное на шаге 3:
Масса воды = (20 г / 52 г/моль) * 4 * (18 г/моль)
Выполним вычисления:
Масса воды = (0.38461 моль) * 4 * (18 г/моль)
Масса воды = 27.692 г
Ответ: Масса израсходованной воды составляет 27.692 г.
Итак, верный ответ на данный вопрос - вариант 3) 2,76 г.
Задача заключается в определении массы израсходованной воды при проведении электролиза 200 г 10 %-ого раствора сульфата хрома (III). Дано, что при электролизе на катоде выделяется металл.
Для решения этой задачи мы должны использовать мольные соотношения и массы веществ.
Шаг 1: Определение химической формулы сульфата хрома (III).
Сульфат хрома (III) имеет химическую формулу Cr2(SO4)3. Это означает, что в каждой молекуле сульфата хрома (III) содержится 3 иона серы (SO4) и 2 иона хрома (Cr).
Шаг 2: Определение количества сульфата хрома (III) в растворе.
Масса сульфата хрома (III) в растворе равна 10 % от массы раствора:
Масса сульфата хрома (III) = 10% * 200 г = 20 г
Шаг 3: Определение количества ионов хрома (Cr) в 20 г сульфата хрома (III).
Для этого воспользуемся моларной массой хрома (Cr), которая равна примерно 52 г/моль. Рассчитаем количество молей хрома (Cr) в 20 г сульфата хрома (III):
Количество молей хрома (Cr) = масса / молярная масса = 20 г / 52 г/моль
Шаг 4: Определение количества воды, израсходованной при электролизе.
На катоде при электролизе происходит восстановление ионов металла, то есть образуется металлическое вещество и освобождается водород. При этом вода разлагается на междуфазной границе на ионы водорода (H+) и ионы гидроксида (OH-):
2H2O -> 4H+ + O2 + 4e-
Это значит, что на каждый ион металла, выделившийся на катоде, требуется 4 молекулы воды.
Масса воды, израсходованной при электролизе, равна количеству ионов хрома (Cr), умноженному на 4 (так как на каждый ион металла требуется 4 молекулы воды):
Масса воды = Количество молей хрома (Cr) * 4 * молярная масса воды
Шаг 5: Расчет массы израсходованной воды.
Подставим в полученную формулу значение количества молей хрома (Cr), рассчитанное на шаге 3:
Масса воды = (20 г / 52 г/моль) * 4 * (18 г/моль)
Выполним вычисления:
Масса воды = (0.38461 моль) * 4 * (18 г/моль)
Масса воды = 27.692 г
Ответ: Масса израсходованной воды составляет 27.692 г.
Итак, верный ответ на данный вопрос - вариант 3) 2,76 г.