Задача 1.
Для получения сульфата бария необходимо взять реактивы барий и серная кислота. Сначала добавляем в колбу барий, затем осторожно добавляем серную кислоту к барию по каплям, при этом наблюдая за реакцией. Образуется осадок белого цвета, который и является сульфатом бария.
Уравнение реакции: Ba + H2SO4 = BaSO4 + H2O
Для получения карбоната кальция необходимо взять реактивы кальций и угольная кислота. Добавляем в колбу кальций, затем добавляем угольную кислоту к кальцию. Реакция будет сопровождаться выделением газа углекислого, который можно увидеть по пузырькам в растворе. Осадок, образовавшийся в колбе, является карбонатом кальция.
Уравнение реакции: Ca + H2CO3 = CaCO3 + H2
Для получения гидроксида магния необходимо взять реактивы магний и гидроксид натрия. Добавляем в колбу магний, затем добавляем гидроксид натрия к магнию. Образуется осадок белого цвета, который и является гидроксидом магния.
Уравнение реакции: Mg + 2NaOH = Mg(OH)2 + 2Na
Вывод: В результате проведенных реакций получены сульфат бария, карбонат кальция и гидроксид магния.
Задача 2.
Для проведения превращений необходимо взять кальций и реактивы: гидроксид натрия и хлорид кальция. Сначала добавляем в колбу кальций, затем осторожно добавляем гидроксид натрия к кальцию. Образуется осадок белого цвета, который является гидроксидом кальция. Затем можно добавить хлорид кальция, который реагирует с гидроксидом кальция, образуя хлорид кальция и осадок белого цвета - карбонат кальция.
Задача 3.
Для проведения превращений необходимо взять магний и реактивы: хлорид магния и гидроксид натрия. Сначала добавляем в колбу магний, затем осторожно добавляем хлорид магния к магнию. Образуется осадок белого цвета, который является гидроксидом магния. Затем можно добавить гидроксид натрия, который реагирует с гидроксидом магния, образуя гидроксид магния и осадок белого цвета - сульфат магния.
Задача 4.
Для окрашивания пламени щелочноземельными металлами необходимо взять нихромовую проволоку и насыщенные растворы солей кальция, стронция и бария. Окуните проволоку в каждый из растворов отдельно, затем внесите проволоку в пламя горелки.
При окраске кальция пламя станет кирпично-красным цветом.
При окраске стронция пламя станет карминно-красным цветом.
При окраске бария пламя станет желто-зеленым цветом.
Пояснение: Щелочноземельные металлы, в данном случае кальций, стронций и барий, при горении в пламени горелки выделяют характерные цвета, которые используются для идентификации этих элементов. Каждый из металлов имеет свой уникальный цвет пламени.
На аноде происходит окисление, а на катоде — восстановление вещества. В данном случае окисляется соль SnBr₂ и выделяются металлические ионы Sn²⁺. Катод, куда перемещаются электроны, покрывается слоем металла Sn.
Теперь приступим к решению вопроса о количестве электричества и времени пропуска тока.
1. Расчитаем количество вещества Sn, осажденного на катоде:
Молярная масса Sn = 118,71 г/моль
Масса осажденного металла = 0,84 г
Выход металла по току Bi = 62%
Выход металла можно выразить следующим образом:
Выход (%) = (количество вещества Sn)/(количество вещества Sn в теории) * 100%
Выразим количество вещества Sn:
(количество вещества Sn) = (масса осажденного металла)/(молярная масса Sn)
(количество вещества Sn в теории) = (количество вещества Sn)/(выход (%)/100)
Подставим значения:
(количество вещества Sn в теории) = (0,84 г)/(118,71 г/моль) / (62/100) = 0,882 моль
2. Теперь рассчитаем количество электричества, использованное в процессе:
Поскольку каждая молекула SnBr₂ теряет 2 электрона, количество элементарных зарядов равно:
(количество элементарных зарядов) = (количество электронов) = 2 * (количество вещества Sn в теории) * (число Авогадро)
Итак, мы рассчитали, что количество электричества, потребовавшееся для проведения электролиза, составляет 1,7 * 10⁵ Кл, а время пропуска тока — 8 * 10⁴ секунд.
На этом наш урок завершается. Надеюсь, я сумел разъяснить материал по электролизу раствора соли SnBr2 металла достаточно подробно и наглядно. Если у вас остались вопросы, буду рад их обсудить и дать развернутые ответы.
