При электролизе водного раствора хлорида бария с инертными электродами на катоде выделился газ объемом 13,44 л.
а) Для того чтобы определить, какой газ выделился на аноде, нам необходимо знать, что происходит на аноде и что происходит на катоде.
На аноде происходит окисление (потеря электронов), а на катоде происходит восстановление (получение электронов).
В данном случае, при постоянном токе, катод положительный, а анод отрицательный.
Молекула газа, образующегося на аноде, образуется за счет окисления ионов гидроксида (OH-) или воды (H2O). При этом, по правилу переноса зарядов, к аноду тянутся ионы с отрицательными зарядами (анионы). В случае электролиза водного раствора хлорида бария, анионы, скорее всего, будут гидроксидные ионы OH-.
На графической записи реакции это можно обозначить так:
2OH- → O2 + H2O + 4e-
То есть, при окислении двух ионов гидроксида выделяется молекула кислорода (O2), вода (H2O) и 4 электрона.
Теперь, учитывая стехиометрию реакции и закон Авогадро, можем найти объем газа, выделившегося на аноде при электролизе водного раствора хлорида бария.
В нашем случае, на аноде образуется одна молекула кислорода (O2) за счет окисления двух ионов гидроксида. Соответственно, объем газа можно найти по формуле:
V = n * Vm,
где V - объем газа, n - количество молей газа, Vm - молярный объем.
В данном случае, у нас есть объем газа (13,44 л), поэтому нам нужно найти количество молей газа, чтобы определить его молярную массу.
Количество молей газа можно найти по формуле:
n = V / Vm,
где V - объем газа (13,44 л), Vm - молярный объем (22,4 л/моль для газов при н.у.).
Теперь, если мы найдем количество молей газа, то сможем определить его молярную массу.
Для решения данной задачи, мы будем использовать закон сохранения массы и закон пропорциональности Вольта.
1) Найдем количество выделившегося водорода, используя объем:
n(H2) = V/22.4, где V - объем в литрах, а 22.4 - молярный объем идеального газа при нормальных условиях.
n(H2) = 6.72/22.4 = 0.3 моль.
2) У нас имеется реакция между натрием и спиртами:
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
2C4H9OH + 2Na → 2C4H9ONa + H2↑
Из уравнения видно, что на каждые 2 моля спирта мы получаем 1 моль водорода.
Так как мы получили 0.3 моль водорода, это означает, что у нас было 0.6 моль спиртов.
3) Известно, что масса этанола (C2H5OH) - 46 г/моль, и масса бутанола (C4H9OH) - 74 г/моль.
Теперь мы можем найти пропорцию в смеси спиртов.
Пусть масса этанола в смеси равна Х г, тогда масса бутанола будет (21.3 - Х) г.
Тогда, по формуле молярной массы, имеем:
0.6 = Х/46 + (21.3 - Х)/74
Таким образом, масса этанола в смеси составляет примерно 37.3 г, а масса бутанола будет (21.3 - 37.3) г, что равно -16 г. Однако, нам известно, что масса не может быть отрицательной. Как результат, мы можем сделать вывод, что в исходной смеси содержался только этанол.
=9г
w=m(вещества)*100/m(р-ра)
m(соли)=60*0.15=9г
m(H2O)=60-9=51г