Question

ХИМИЯ Решите задачу. При электролизе воды получен кислород, объём которого при нормальных условиях равен 1 м3. Найдите массу использованной воды, если известно, что выход продуктов электролиза составляет 95 % от теоретически возможного.

Answer 1

Для решения этой задачи нам необходимо использовать мольные соотношения и знания о составе воды.

Шаг 1: Найдём количество вещества кислорода, полученного при электролизе воды. Для этого используем мольный объём идеального газа при нормальных условиях (22,4 л/моль):
Объём кислорода = 1 м3 = 1000 л = 1000/22,4 моль = 44,64 моль.

Шаг 2: Определим теоретическое количество вещества кислорода, которое можно получить при полном электролизе воды. По закону Фарадея, для образования 1 моль кислорода требуется 4 моль электрона:
Теоретическое количество вещества кислорода = 44,64 моль * 4 = 178,56 моль.

Шаг 3: Рассчитаем фактическое количество вещества кислорода, полученного при электролизе воды, с учётом выхода продуктов электролиза (95 % от теоретического значения):
Фактическое количество вещества кислорода = 178,56 моль * 0,95 = 169,63 моль.

Шаг 4: Определим массу использованной воды, используя молярную массу воды, равную 18 г/моль:
Масса использованной воды = фактическое количество вещества кислорода * молярная масса воды = 169,63 моль * 18 г/моль = 3053,34 г.

Ответ: Масса использованной воды составляет 3053,34 г.