Составьте уравнения электродных реакций, протекающих при электролизе с нерастворимыми анодами: а) расплава ZnCl2; б) растворов ZnCL2 и ZnSO4. Рассчитайте, сколько выделится хлора в литрах (н.у.) при пропускании тока силой 10А в течение 1 ч.
Добрый день, я рад выступить в роли вашего школьного учителя и ответить на ваш вопрос.
а) Для составления уравнения электродной реакции, протекающей при электролизе расплава ZnCl2, нам необходимо знать состав веществ, участвующих в этом процессе.
По условию, мы имеем расплав, что означает, что наши ионы находятся в жидком состоянии. В данном случае у нас присутствуют ионы цинка (Zn2+) и хлорида (Cl-).
Теперь, чтобы составить уравнение электродной реакции, нам нужно знать, какие вещества окисляются и восстанавливаются. При электролизе анода происходит окисление, а при катоде — восстановление.
Исходя из этого, уравнение электродной реакции для электролиза расплава ZnCl2 будет выглядеть следующим образом:
Анод: 2Cl- - 2e- → Cl2↑
Катод: Zn2+ + 2e- → Zn
Обратите внимание, что в уравнении анода мы имеем 2 хлорида, чтобы сбалансировать заряды. Также образуется нерастворимый газ хлор (Cl2).
б) Для составления уравнения электродной реакции, протекающей при электролизе растворов ZnCl2 и ZnSO4, мы также должны знать состав веществ, участвующих в процессе.
По условию, у нас есть растворы, что означает, что наши ионы находятся в растворенном состоянии. В случае раствора ZnCl2 мы имеем ионы цинка (Zn2+) и хлорида (Cl-), а в растворе ZnSO4 — ионы цинка (Zn2+) и сульфата (SO4-).
Уравнения электродных реакций для электролиза растворов ZnCl2 и ZnSO4 будут выглядеть следующим образом:
а) Раствор ZnCl2:
Анод: 2Cl- - 2e- → Cl2↑
Катод: Zn2+ + 2e- → Zn
б) Раствор ZnSO4:
Анод: 2H2O - 4e- → O2↑ + 4H+
Катод: Zn2+ + 2e- → Zn
Обратите внимание, что на аноде в растворе ZnSO4 происходит окисление молекулы воды, что приводит к выделению кислорода (O2). В остальном уравнения анода и катода совпадают с уравнениями для расплава ZnCl2.
Теперь рассмотрим расчет того, сколько хлора выделится в литрах (н.у.) при пропускании тока силой 10А в течение 1 часа.
Для расчета используем следующую формулу:
V = I * t / F,
где V - объем выделенного газа (в литрах), I - сила тока (в амперах), t - время электролиза (в секундах), F - фарад (заряд одного моля электронов, равный 96485 Кл/моль).
В нашем случае, I = 10А и t = 1 час = 3600 секунд.
Подставляем значения в формулу:
V = 10 * 3600 / 96485 ≈ 0.414 литра хлора.
Таким образом, при пропускании тока силой 10А в течение 1 часа, выделится примерно 0.414 литра хлора.
Надеюсь, ответ был понятен и информативен. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать. Желаю вам успехов в изучении химии!
а) Для составления уравнения электродной реакции, протекающей при электролизе расплава ZnCl2, нам необходимо знать состав веществ, участвующих в этом процессе.
По условию, мы имеем расплав, что означает, что наши ионы находятся в жидком состоянии. В данном случае у нас присутствуют ионы цинка (Zn2+) и хлорида (Cl-).
Теперь, чтобы составить уравнение электродной реакции, нам нужно знать, какие вещества окисляются и восстанавливаются. При электролизе анода происходит окисление, а при катоде — восстановление.
Исходя из этого, уравнение электродной реакции для электролиза расплава ZnCl2 будет выглядеть следующим образом:
Анод: 2Cl- - 2e- → Cl2↑
Катод: Zn2+ + 2e- → Zn
Обратите внимание, что в уравнении анода мы имеем 2 хлорида, чтобы сбалансировать заряды. Также образуется нерастворимый газ хлор (Cl2).
б) Для составления уравнения электродной реакции, протекающей при электролизе растворов ZnCl2 и ZnSO4, мы также должны знать состав веществ, участвующих в процессе.
По условию, у нас есть растворы, что означает, что наши ионы находятся в растворенном состоянии. В случае раствора ZnCl2 мы имеем ионы цинка (Zn2+) и хлорида (Cl-), а в растворе ZnSO4 — ионы цинка (Zn2+) и сульфата (SO4-).
Уравнения электродных реакций для электролиза растворов ZnCl2 и ZnSO4 будут выглядеть следующим образом:
а) Раствор ZnCl2:
Анод: 2Cl- - 2e- → Cl2↑
Катод: Zn2+ + 2e- → Zn
б) Раствор ZnSO4:
Анод: 2H2O - 4e- → O2↑ + 4H+
Катод: Zn2+ + 2e- → Zn
Обратите внимание, что на аноде в растворе ZnSO4 происходит окисление молекулы воды, что приводит к выделению кислорода (O2). В остальном уравнения анода и катода совпадают с уравнениями для расплава ZnCl2.
Теперь рассмотрим расчет того, сколько хлора выделится в литрах (н.у.) при пропускании тока силой 10А в течение 1 часа.
Для расчета используем следующую формулу:
V = I * t / F,
где V - объем выделенного газа (в литрах), I - сила тока (в амперах), t - время электролиза (в секундах), F - фарад (заряд одного моля электронов, равный 96485 Кл/моль).
В нашем случае, I = 10А и t = 1 час = 3600 секунд.
Подставляем значения в формулу:
V = 10 * 3600 / 96485 ≈ 0.414 литра хлора.
Таким образом, при пропускании тока силой 10А в течение 1 часа, выделится примерно 0.414 литра хлора.
Надеюсь, ответ был понятен и информативен. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать. Желаю вам успехов в изучении химии!