Добрый день! С удовольствием помогу вам разобраться с данной задачей.
В данном вопросе нам нужно определить, какие из перечисленных гидроксидов растворяются в щелочах. Для этого нам необходимо знать определенные правила растворимости гидроксидов.
Обычно гидроксиды металлов растворяются в щелочах, так как сами щелочи являются растворами гидроксидов. Однако есть исключения, и некоторые гидроксиды металлов могут быть нерастворимыми в щелочах.
Давайте рассмотрим каждый гидроксид из списка:
1. Mg(OH)2 (гидроксид магния) - Магниевый гидроксид растворяется в щелочах. Это можно объяснить тем, что магний (Mg) является металлом и его гидроксид будет растворимым в щелочах.
2. Ni(OH)2 (гидроксид никеля) - Никелевый гидроксид не растворяется в щелочах. Обоснование: Никель (Ni) относится к переходным металлам и его гидроксид не будет растворимым в щелочах.
3. Zn(OH)2 (гидроксид цинка) - Гидроксид цинка не растворяется в щелочах. Обоснование: Цинк (Zn) также является металлом, но его гидроксид не будет растворимым в щелочах.
4. Cd(OH)2 (гидроксид кадмия) - Гидроксид кадмия не растворяется в щелочах. Обоснование: Кадмий (Cd) также относится к металлам, но его гидроксид не будет растворимым в щелочах.
5. Fe(OH)2 (гидроксид железа(II)) - Гидроксид железа(II) не растворяется в щелочах. Обоснование: Железо (Fe) является переходным металлом, и его гидроксид не растворяется в щелочах.
6. Fe(OH)3 (гидроксид железа(III)) - Гидроксид железа(III) растворяется в щелочах. Обоснование: Железо (Fe) является переходным металлом и его гидроксид будет растворимым в щелочах.
7. Al(OH)3 (гидроксид алюминия) - Гидроксид алюминия растворяется в щелочах. Обоснование: Алюминий (Al) также является металлом, и его гидроксид будет растворимым в щелочах.
8. Ca(OH)2 (гидроксид кальция) - Гидроксид кальция растворяется в щелочах. Обоснование: Кальций (Ca) является металлом, и его гидроксид будет растворимым в щелочах.
9. Sn(OH)2 (гидроксид олова(II)) - Гидроксид олова(II) не растворяется в щелочах. Обоснование: Олово (Sn) относится к металлам и его гидроксид не будет растворимым в щелочах.
Таким образом, из перечисленных гидроксидов, растворимыми в щелочах будут: Mg(OH)2, Fe(OH)3, Al(OH)3 и Ca(OH)2. А нерастворимыми будут: Ni(OH)2, Zn(OH)2, Cd(OH)2, Fe(OH)2 и Sn(OH)2.
Надеюсь, что данное разъяснение поможет вам лучше понять, какие гидроксиды из списка растворяются в щелочах. Если у вас возникнут еще какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!
Для решения этой задачи вам понадобятся знания о электролизе и процессе разложения вещества на катоде и аноде.
При электролизе происходит разложение вещества под влиянием электрического тока. Катод – это электрод, на котором происходит восстановление вещества, а анод – это электрод, на котором происходит окисление вещества.
Для определения веществ, которые выделяются на катоде и аноде, необходимо знать ионообразование компонентов раствора. В данном случае, раствор состоит из хлорида бария (BaCl2), который в растворе ионизируется на ионы бария (Ba2+) и хлориды (Cl-).
Ионы бария (Ba2+) обладают положительным зарядом и будут притягиваться к катоду, где происходит их восстановление, т.е. разложение ионов на металлический барий (Ba), который находится в осадке на поверхности катода.
Ионы хлорида (Cl-) обладают отрицательным зарядом и будут притягиваться к аноду, где происходит их окисление, т.е. разложение ионов в молекулярный хлор (Cl2), который выделяется в газообразном состоянии.
Теперь рассмотрим вычисления. В задаче указано, что мы имеем 416 г 5% раствора хлорида бария.
5% раствора означает, что на 100 г раствора приходится 5 г соли (хлорида бария) и 95 г растворителя (воды). Исходя из этого, мы можем найти массу хлорида бария в растворе.
5 г соли * (416 г раствора / 100 г раствора) = 20.8 г хлорида бария
Теперь найдем количество вещества (моль) хлорида бария:
Масса (в г) = количество вещества (в молях) * молярная масса (в г/моль)
Из таблицы химических элементов можно узнать, что молярная масса бария (Ba) равна 137.33 г/моль, а молярная масса хлорида (Cl) равна 35.45 г/моль. Однако, хлорид бария (BaCl2) состоит из одного атома бария и двух атомов хлора, так что его молярная масса будет равна:
Количество вещества хлорида бария можно найти, подставив известные значения:
20.8 г / 207.23 г/моль = 0.1 моль
Теперь вернемся к процессу электролиза. При электролизе 1 моль ионов бария (Ba2+) восстанавливается на один атом бария (Ba), а 2 моля ионов хлорида (Cl-) окисляются в 1 моль хлора (Cl2).
Таким образом, при 0.1 моль хлорида бария в растворе, будет выделяться 0.1 моль бария на катоде и 0.05 моль хлора на аноде.
Объем газа можно вычислить по уравнению Менделеева-Клапейрона:
V = (n * R * T) / P,
где V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (R = 0.0821 л*атм/моль*К), T - температура (в Кельвинах), P - давление (в атмосферах).
Предположим, что электролиз производится при комнатной температуре (T = 298 К) и атмосферном давлении (P = 1 атмосфера).
2H-2e=H2
O2+4e=2O
2Na +2H2O = 2NaOH +H2
Na(o)-1e=Na(+)
H2(+)+2e=H2(o)