δt = 1 ч = 3600 с
i = 0,268 a
v(h2) = 11,2 мл = 11,2*10^(-3) л
f = 965480 кл/моль
сульфат кадмия cdso4 – соль, образованная слабым основанием cd(oh)2 и сильной кислотой h2so4 которая в водном растворе гидролизуется по катиону.
2cdso4 + 2н2о = (cdoh)2so4 + h2so4
cd (2+) + н2о = cdoh(+) + н (+) (ph < 7 – среда кислая)
анодный процесс
при электролизе растворов солей, содержащих в своем составе сульфат-ион so4(2-) на аноде происходит окисление воды с выделением свободного кислорода.
анод (+) 2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ (рн < 7)
катодный процесс.
поскольку кадмий в ряду напряжений стоит после алюминия и до водорода, то на катоде одновременно будут протекать два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода н (+) (поскольку среда кислая)
cd(2+) + 2e = cd↓
2h(+) + 2e = h2↑
суммарная реакция на катоде
катод cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑
тогда процессы окисления – восстановления, протекающие при электролизе раствора сульфата кадмия cdso4
2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ | 1 - окисление
cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑ | 1 – восстановление
суммарно
cd(2+) + 2h(+) + 2н2о = cd + h2↑ + 4н (+) + о2↑
после подобных
cd(2+) + 2н2о = cd + h2↑ + 2н (+) + о2↑
уравнение реакции в молекулярном виде
cdso4 + 2н2о = cd + h2↑ + н2so4 + о2↑
поскольку на катоде одновременно протекают два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода h(+), то суммарное количество электричества, затраченное на восстановление ионов кадмия и водорода, будет равно количеству электричества, прошедшего через электролит.
чтобы найти выход по току для кадмия найдем выход по току для водорода.
эквивалентный объем водорода найдем как эквивалентный объем двухатомного газа при н. у.
vэкв (н2) = vm/(2*z(н2)) = 22,4/(2*1) = 11,2 л
vm = 22,4 л/моль – молярный объем при н. у.
z(н2) = 1 – число связей в молекуле н2
по первому закону фарадея найдем количество электричества, затраченное на восстановление водорода объемом 11,2 мл.
v(h2) = vэкв (н2)*q(h2)/f
q(h2) = v(h2)*f/vэкв (н2) = 11,2*10^(-3)*96480/11,2 = 96,48 кл
суммарное количество электричества, прошедшее через электролит.
q = i*δt = 0,268*3600 = 964,8 кл
количество электричества, затраченное на восстановление ионов кадмия.
q(cd) = q – q(h2) = 964,8 – 96,48 = 868,32 кл
выход по току для кадмия
η(cd) = [q(cd)/q]*100% = [868,32/964,8]*100% = 90%
2. Ряд чисел 2,8,5 соответствует распределению электронов по энергетическим уровням атома 3) фосфора
3. Наиболее ярко неметаллические свойства выражены у 4) С
4. Степень окисления хрома в оксиде CrO3 равна 4) + 6
5. Химическая связь в молекуле брома Br2 3) ковалентная неполярная
6. Формулы оксида, основания, соли соответственно 1) BaO, Fe(OH)2, NaNO3
7. Уравнение реакции замещения1) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
8. Коэффициент перед формулой углекислого газа в уравнении реакции горения этана, схема которой 2C2H6 + O2––> CO2 + 6H2O 3) 4
9. Соль и водород образуются при взаимодействии соляной кислоты с1) металлами (не всеми)
10. Гидроксид меди(II) реагирует c 2) HNO3
11.Оксид кальция реагирует с 3) HNO3
12. Формула вещества X в схеме превращений FeO ––> X ––> FeCl2 3) Fe
13. Фенолфталеин изменяет окраску при добавлении к 2) NaOH (р-р )
14. К электролитам относится каждое из веществ в ряду 2) CuCl2, HCl, Na2SO4
15. К реакциям ионного обмена относится 3) NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl
16. В соответствии с сокращенным ионным уравнением Cu2+ + 2OH– = Cu(OH)2 взаимодействуют электролиты 2) CuCl2 и KOH
17. Массовая доля кислорода в серной кислоте H2SO4 равна приблизительно 3) 65%
18. Количество водорода, выделившегося при взаимодействии 325 г цинка с соляной кислотой, равно 3) 5 моль
19. Для приготовления 5%-ного раствора необходимо 2 г сахара растворить в воде, массой 3) 38 г
Запишите полностью ход решения
20. Напишите уравнения реакций, с которых можно осуществить превращения кальций ––> оксид кальция ––> X ––> хлорид кальция. В первом уравнении расставьте коэффициенты методом электронного баланса, а для последнего запишите полное и сокращенное ионные уравнения.
21. Определите массу осадка, образовавшегося при взаимодействии 50 г 18%-ного раствора гидроксида бария с серной кислотой.
1)
2)
3) По уравнению реакции
4)
ответ: 12,26 г