Электролиз задачи нитрат серебра

Задача 1. Провели электролиз водного раствора нитрата серебра с инертным анодом. Масса восстановленного на катоде серебра оказалась равной 2,16 г. Какой объём газа (н.у.) выделился на аноде? Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе, если масса раствора 250 г.

Задача 2. При проведении электролиза 500 г 16% раствора сульфата меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

Задача 3. Провели полный электролиз 200 г раствора хлорида калия с ω(KCl) = 7,45%. К полученному раствору добавили 50 г раствора фосфорной кислоты с ω(H3PO4) = 19,6%. Определите формулу образовавшейся при этом соли.

Задача 4. В процессе электролиза 500 мл раствора гидроксида натрия с ω(NaОН) = 4,6% (ρ = 1,05 г/мл) массовая доля NaОН в растворе увеличилась до 10%. Вычислите объёмы газов (н.у.), выделившихся на электродах.

Решаем задачку на электролиз

Задача 5. Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 665,6 г 25%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю хлорида бария в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Источник: 4ege.ru

Электролиз задачи нитрат серебра

Задача по химии — 1506

2022-09-28
Электролиз 10%-ного водного раствора нитрата серебра (I) продолжали до тех пор, пока массовая доля растворенного вещества не стала равна 13%. На одном графике изобразите зависимость от времени количества всех веществ, выделяющихся на инертных электродах. На другом графике (с тем же масштабом времени) изобразите зависимость массы раствора от времени. Объясните качественные особенности приведенных графиков.

Запишем уравнение электролиза раствора нитрата серебра:

$4AgNO_ + 2H_O = 4Ag + O_ + 4HNO_$.

При электролизе массовая доля $AgNO_$ уменьшается, а массовая доля $HNO_$ увеличивается. Найдем массовую долю $HNO_$ при полном разложении $AgNO_$. Возьмем 1000 г раствора, в котором содержится $1000 cdot 0,1 = 100 г AgNO_$. $n(AgNO_) = frac = 0,588 моль$. По уравнению реакции находим, что $n(HNO_) = 0,588 моль, n(Ag) = 0,588 моль, n(O_) = frac = 0,147 моль$.

После разложения $AgNO_$ масса раствора равна $1000 — m(Ag) — m(O_) = 1000 — 0,588 cdot 108 — 0,147 cdot 32 = 931,8 г$. Масса вещества в растворе составляет $m(HNO_)= 0,588 cdot 63 = 37,04 г$, а массовая доля равна $omega(HNO_) = frac 100 text < %>= 3,98 text< %>$. Но, по условию, массовая доля должна быть равна 13%, следовательно, электролиз проходил в две стадии: сначала полностью разложился нитрат серебра, а затем при электролизе раствора $HNO_$ частично разложилась вода:

91. Электролиз. Задачи (часть 2)

Выяснив механизм процесса, мы можем теперь построить искомые графики. Будем считать, что сила тока постоянна, и в одну секунду через раствор проходит $x$ моль электронов. Тогда из уравнений электродных процессов

$Ag^ + e = Ag$,
$4OH^ — 4e = 2H_O + O_$,
$2H^ + 2e = H_$.

следует, что на первой стадии электролиза каждую секунду на электродах выделяется $x$ моль $Ag$ (массой $108x$ г) и $x/4$ моль $O_$ (массой $8x$ г), а на второй стадии за одну секунду выделяется $x/2$ моль $H_$ (массой $x$ г) и $x/4$ моль $O_$ (массой $8x$ г). Следовательно, графики зависимости количеств выделившихся веществ от времени представляют собой прямые линии, причем тангенсы углов наклонов для $Ag, O_$ и $H_$ относятся друг к другу как 4:1:2 (рис.).

Уменьшение массы раствора за одну секунду на первой стадии электролиза составляет $108x + 8x = 116x г$ (за счет $Ag$ и $O_$), а на второй стадии $x + 8x = 9x г$. Отношение тангенсов углов наклона двух отрезков прямой равно 116:9 (рис.).

Источник: earthz.ru

Задачи и упражнения по электролизу и окислительно-восстановительным процессам с решениями

Сегодня у нас урок химии 107 — Задачи и упражнения по электролизу и окислительно-восстановительным процессам с решениями. Как изучить? Полезные советы и рекомендации повторите предыдущие уроки химии.

При обнаружении неточностей, или если появятся неясные моменты, просьба написать в комментариях. Отвечу на все вопросы.

1. Какой объем газа (при н.у.) выделится на аноде при электролизе расплава хлорида калия, если на катоде выделяется 11,7 г металла?

1) 11,2; 2) 3,36; 3) 16,8; 4) 22,4.

Электролиз расплава хлорида калия:

n(K) = 11,7/39 = 0,3 моль;

n(Cl2) = n/2(K) = 0,3/2 = 0,15 моль;

V(Cl2) = 22,4 ⃰0,15 = 3,36 л.

1. Вычислите объём в литрах газа, выделяющегося на аноде при электролизе водного раствора гидроксида кальция с инертными электродами, если на катоде выделился газ объемом 67,2 л (при н.у.).

1) 16,8; 2) 11,2; 3) 33,6; 4) 5,6.

Электролиз водного раствора гидроксида кальция с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: 2Н + + 2е — → Н2;

Анодный процесс A(+) будет: 2H2O — 4 е — → O2 + 4Н + ;

Процесс электролиза сводится к разложению воды:

1. Какая масса (в граммах) гидроксида лития образуется в растворе при электролизе водного раствора хлорида лития с инертными электродами с инертными электродами, если на аноде выделяется 10,08 л газа (н.у.)?

1) 24; 2) 46; 3) 19; 4) 21,6.

Электролиз водного раствора хлорида лития с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: 2Н + + 2е — → Н2;

Анодный процесс A(+) будет: 2Cl — — 2е — → Cl2;

Cуммарный процесс электролиза:

n(Cl2) = 10,08/22,4 = 0,45 моль;

n(LiOH) = 2n(Cl2) = 0,45 ⃰0,45 = 0,9 моль;

М(LiOH) = 24 г/моль;

m(LiOH) = 24 ⃰0,9 = 21,6 г.

1. Определите массу (в граммах) азотной кислоты, образующейся в растворе при электролизе водного раствора нитрата меди с инертными электродами, если на катоде выделяется 8 г вещества.

1) 35,8; 2) 60; 3) 15,75; 4) 48,9.

Электролиз водного раствора нитрата меди с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: Cu 2+ + 2е — → Cu;

Анодный процесс A(+) будет: 2H2O — 4 е — → O2 + 4Н + ;

Cуммарный процесс электролиза:

n(Cu) = 8/64 = 0,125 моль;

n(HNO3) = 2n(Cu) = 0,125 ⃰2 = 0,25 моль;

m(HNO3) = 0,25 ⃰63 = 15,75 г.

1. Какая масса газа выделится на аноде (в граммах) при полном электролизе 320 г 10 %-го водного раствора сульфата меди?

1) 3,2; 2) 12,8; 3) 19,2; 4) 25,6.

Электролиз водного раствора сульфата меди с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: Cu 2+ + 2е — → Cu;

Анодный процесс A(+) будет: 2H2O — 4 е — → O2 + 4Н + ;

Cуммарный процесс электролиза:

m(CuSO4) = 320 ⃰10/100 = 32 г;

n(CuSO4) = 32/160 = 0,2 моль;

1. При погружении в раствор нитрата серебра медной пластинки массой 120 г. произошло полное вытеснение серебра. При этом, масса пластинки увеличилась на 3,8 %. Какая масса серебра содержалось в растворе?

1) 3,24; 2) 6,48; 3) 2,43; 4) 12,96.

Масса медной пластинки после выделения серебра будет:

m(Cu) = 120 ⃰103,8/100 = 124,56 г;

Из уравнения реакции видно, что при растворении 1 моля Cu (64 г), выделяется 2 моля серебра (216 г). При этом масса пластинки увеличивается на:

Δm = 216 – 64 = 152 г;

По условию задачи,

Δm = 124,56 – 120 = 4,56 г;

Тогда верна будет пропорция:

216 г Ag увеличивают массу пластинки на 152 г

х г Ag увеличивают массу пластинки на 4,56 г

Оттуда, х = 216 ⃰4,56/152 = 6,48 г.

1. Электролиз раствора медного купороса выделил на аноде 6,72 л газа (н.у.). Какова масса вещества (граммы) выделившегося на катоде?

1) 19,2; 2) 9,6; 3) 76,8; 4) 38,4.

Электролиз водного раствора медного купороса с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: Cu 2+ + 2е — → Cu;

Анодный процесс A(+) будет: 2H2O — 4 е — → O2 + 4Н + ;

Cуммарный процесс электролиза:

m(Cu) = 64 ⃰0,6 = 38,4 г;

1. При проведении электролиза расплава хлорида неизвестного металла, дающего трехзарядный катион, на аноде выделилось 1,344 л газа (н.у.), а на катоде – 1,08 г металла. Определите неизвестный металл. (В ответе укажите молярную массу хлорида.)

1) 144,5; 2) 189,5; 3) 133,5; 4) 203,5.

Электролиз расплава хлорида трехвалентного металла:

n(Cl2) = 1,344/22,4 = 0,06 моль;

n(Ме) = 2/3n(Cl2) = 2 ⃰0,06/3 = 0, 04 моль;

М(Ме) = 1,08/0,04 = 27 г/моль;

Трехвалентный металл – Алюминий.

1. 400 мл раствора с массовой долей КOH 12 % (ρ = 1,11 г/мл) подвергли электролизу, в результате которого на аноде выделилось 26,88 л газа (н.у.). Какова массовая доля (%) находящегося в растворе вещества после электролиза. (Массовую долю в ответе укажите с точностью до десятых).

1) 13,3; 2) 15,6; 3) 18,4; 4) 14,1.

m(р-ра КOH) = 400 ⃰1,11 = 444 г;

m(КOH) = 444 ⃰12/100 = 53,28 г;

Электролиз водного раствора гидроксида калия с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: 2Н + + 2е — → Н2;

Анодный процесс A(+) будет: 2H2O — 4 е — → O2 + 4Н + ;

Процесс электролиза сводится к разложению воды:

m(р-ра КOH после электролиза) = 444 – (38,4 + 4,8) = 400,8 г;

ω(р-ра КOH после электролиза) = 53,28 ⃰100/400,8 = 13,3 %.

1. Сколько граммов перманганата калия потребуется для реакции с хлористоводородной кислотой, если полученный хлор, при пропускании через раствор иодида натрия выделяет 40 г брома? (в ответе укажите массу (г) перманганата калия с точностью до десятых.)

1) 7,9; 2) 15,8; 3) 23,7; 4) 31,6.

n(Br2) = 40/160 = 0,25 моль;

m(KMnO4) = 158 ⃰0,1 = 15,8 г.

1. В разбавленной азотной кислоте растворили 3 моля магния. Какова масса азотной кислоты, которая была израсходовано только на процесс окисления магния, если одним из продуктов реакции является азот?

1) 40,8; 2) 22,6; 3) 31,5; 4) 75,6.

2N +5 + 10e — = 2N 0

5Mg 0 — 2e — = 5Mg 2+

Из уравнения реакции и электронного баланса видно, что 5 атомов магния (восстановитель) отдают 10 элетронов, которые принимаются двумя атомами азота в азотной кислоте в степени окисления +5. При этом, из каждых двух молей азотной кислоты, участвующих в окислении, образуется одна моль газообразного азота, остальные 10 молей HNO3 участвуют в реакции обмена.

Для процесса окисления-восстановления можно написать:

2HNO3 + 5Mg 0 → 5Mg 2+ + N2 0 ↑ + 2H +

Тогда, количество молей HNO3, взаимодействуэщих с тремя молями магния будет:

n(HNO3) = 2 ⃰3/5 = 1,2 моль;

m(HNO3) = 1,2 ⃰63 = 75,6 г;

1. Напишите уравнение реакции взаимодействия дихромата калия с бромидом калия в сернокислом растворе. Сколько граммов брома выделяется, если для реакции взято 200 мл 0,2 М раствора K2Cr2O7, а выход брома равен 85 %? (Ответ с точностью до сотых.)

1) 28,15; 2) 21,26; 3) 16,32; 4) 36,49.

2Cr 6+ + 6e — = 2Cr 3+

2Br 0 — 2e — = 2Br 0

m(Br2) = 0,12 ⃰160 ⃰85/100 = 16,32 г.

1. В концентрированной азотной кислоте было растворено 27 г металлического серебра. Какая масса азотной кислоты (в граммах) была израсходована только на процесс солеобразования? (Ответ с точностью до сотых.)

1) 15,75; 2) 32,63; 3) 44,56; 4) 18,45.

Из уравнения реакции и электронного баланса видно, что 1 атом серебра (восстановитель) отдает 1 электрон, который принимается одним атомом азота в азотной кислоте в степени окисления +5. При этом, из каждой молекулы азотной кислоты, участвующей в окислении, образуется одна молекула газообразного оксида азота (IV), остальная 1 молекула HNO3 участвует в реакции солеобразования.

Тогда, для процесса солеобразования можно будет написать:

n(Аg) = 27/108 = 0,25 г/моль;

m(HNO3) = 0,25 ⃰63 = 15,75 г;

1. Какую массу (в граммах) 20,6 %-го раствора бромида натрия следует подвергнуть электролизу, чтобы выделившийся галоген вытеснил 12,7 г йода из иодида натрия?

1) 70; 2) 50; 3) 40; 4) 80.

Электролиз водного раствора бромида натрия с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: 2Н + + 2е — → Н2;

Анодный процесс A(+) будет: 2Br — — 2е — → Br2;

Cуммарный процесс электролиза:

Реакция брома с иодидом натрия:

n(NaBr) = 2n(Br2) = 2 ⃰0,05 = 0,1 моль;

М(NaBr) = 103 г/моль;

m(NaBr) = 103 ⃰0,1 = 10,3 г.

m(р-ра NaBr) = 10,3 ⃰100/20,6 = 50 г.

1. Из приведенных вариантов электролиза расплава гидроксида натрия выберите правильный (анод нерастворимый):

Электролиз расплава гидроксида натрия с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: 4Na + + 4е — → 4Na;

Анодный процесс A(+) будет: 4OH — — 4е — → O2 + 2H2O;

Cуммарный процесс электролиза:

4NaOH (электролиз) → 4Na + O2↑ + 2H2O;

1. Из приведенных вариантов, продуктами электролиза раствора гидроксида калия являются (анод инертный):

Электролиз водного раствора гидроксида калия с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: 2Н + + 2е — → Н2;

Анодный процесс A(+) будет: 2H2O — 4 е — → O2 + 4Н + ;

Процесс электролиза сводится к разложению воды:

1. Электролиз раствора нитрата серебра сопровождается выделением газа _____________. Запишите название газа в родительном падеже.

Электролиз водного раствора нитрата серебра с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: Ag + + е — → Ag;

Анодный процесс A(+) будет: 2H2O — 4е — → O2 + 4Н + ;

Cуммарный процесс электролиза:

1. При электролизе водных растворов, содержащих смесь катионов Fe 2+ , Ag + , Cо 2+ и К + , раньше восстанавливаются на катоде катионы _______________. Запишите название металла в родительном падеже.

Металлы в ряду активности расположены в порядке убывания их активности:

Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.

Чем правее расположен металл в этом ряду, тем он менее активен и легче восстанавливается на катоде.

1. При электролизе расплава и раствора какого вещества получаются одинаковые продукты

Электролиз расплава и раствора хлорида меди(II) дает медь и хлор.

1. При электролизе расплава хлорида двухвалентного металла массой 19 г на аноде выделяется газ объемом 4,48 л (при н.у.). Определите металл ____________.

Электролиз расплава хлорида двухвалентного металла:

М(МеCl2) = 19/0,2 = 95 г/моль;

А(Ме) = 95 – 71 = 24 г/моль.

Такую атомную массу имеет магний.

1. Из ниже приведенных окислительно-восстановительных процессов с участием воды протекает:

1) NaCl + … → Na + Cl2;

3) 2ZnS + … → 2SO2 + 2ZnO;

С участием воды протекает окислительно-восстановительная реакция под номером 2.

1. Какой ион является окислителем в реакции бария с концентрированной азотной кислотой?

1) Ва 2+ ; 2) H + ; 3) Ва 0 ; 4) NO3 — .

Ва 0 + 2е — = Ва 2+

Видно, что окислителем является N 5+ , входящий в состав иона NO3 — .

1. При электролизе водного раствора фосфата калия на аноде выделяется

Электролиз водного раствора фосфата калия с инертными электродами:

Катодный процесс К(-) будет: 2Н + + 2е — → Н2;

Анодный процесс A(+) будет: 2H2O — 4 е — → O2 + 4Н + ;

Процесс электролиза сводится к разложению воды:

1. Сульфит натрия в водных растворах

1) проявляет только окислительные свойства;

2) проявляет только восстановительные свойства;

3) проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства;

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств.

Сера может находиться в степенях окисления: S 2- ; S 4+ ; S 6+ .

В сульфите натрия — Na2 + S 4+ O3 2- она находится в степени окисления S 4+ . Следовательно, может проявлять, как окислительные, так и восстановительные свойства.

1. Сульфид калия в водных растворах

1) проявляет только окислительные свойства;

2) проявляет только восстановительные свойства;

3) проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства;

4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств.

Сера может находиться в степенях окисления: S 2- ; S 4+ ; S 6+ .

В сульфиде калия – К2 + S 2- , она находится в степени окисления S 2- . Следовательно, может проявлять только восстановительные свойства.

Это был у нас урок химии 107 — Задачи и упражнения по электролизу и окислительно-восстановительным процессам с решениями.

Источник: sovety-tut.ru