Найти: m(CaCl2) ; V(CO2)
Решение: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
ω(чист.) = 100% - 8% = 9
m(чист.) = 92% · 300 г/ 100% = 276 г
M(CaCl2) = 40 + 35 · 2 = 110 г/моль
M(CaCO3) = 40 + 12 + 16 · 3 = 100 г/моль
276/100 = x/110 100x = 30360 x = 303,6 - m(CaCl2)
n(CaCl2) = 2,76 моль
V(CO2) = 2,76 · 22,4 = 61, 824 л
δt = 1 ч = 3600 с
i = 0,268 a
v(h2) = 11,2 мл = 11,2*10^(-3) л
f = 965480 кл/моль
сульфат кадмия cdso4 – соль, образованная слабым основанием cd(oh)2 и сильной кислотой h2so4 которая в водном растворе гидролизуется по катиону.
2cdso4 + 2н2о = (cdoh)2so4 + h2so4
cd (2+) + н2о = cdoh(+) + н (+) (ph < 7 – среда кислая)
анодный процесс
при электролизе растворов солей, содержащих в своем составе сульфат-ион so4(2-) на аноде происходит окисление воды с выделением свободного кислорода.
анод (+) 2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ (рн < 7)
катодный процесс.
поскольку кадмий в ряду напряжений стоит после алюминия и до водорода, то на катоде одновременно будут протекать два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода н (+) (поскольку среда кислая)
cd(2+) + 2e = cd↓
2h(+) + 2e = h2↑
суммарная реакция на катоде
катод cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑
тогда процессы окисления – восстановления, протекающие при электролизе раствора сульфата кадмия cdso4
2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ | 1 - окисление
cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑ | 1 – восстановление
суммарно
cd(2+) + 2h(+) + 2н2о = cd + h2↑ + 4н (+) + о2↑
после подобных
cd(2+) + 2н2о = cd + h2↑ + 2н (+) + о2↑
уравнение реакции в молекулярном виде
cdso4 + 2н2о = cd + h2↑ + н2so4 + о2↑
поскольку на катоде одновременно протекают два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода h(+), то суммарное количество электричества, затраченное на восстановление ионов кадмия и водорода, будет равно количеству электричества, прошедшего через электролит.
чтобы найти выход по току для кадмия найдем выход по току для водорода.
эквивалентный объем водорода найдем как эквивалентный объем двухатомного газа при н. у.
vэкв (н2) = vm/(2*z(н2)) = 22,4/(2*1) = 11,2 л
vm = 22,4 л/моль – молярный объем при н. у.
z(н2) = 1 – число связей в молекуле н2
по первому закону фарадея найдем количество электричества, затраченное на восстановление водорода объемом 11,2 мл.
v(h2) = vэкв (н2)*q(h2)/f
q(h2) = v(h2)*f/vэкв (н2) = 11,2*10^(-3)*96480/11,2 = 96,48 кл
суммарное количество электричества, прошедшее через электролит.
q = i*δt = 0,268*3600 = 964,8 кл
количество электричества, затраченное на восстановление ионов кадмия.
q(cd) = q – q(h2) = 964,8 – 96,48 = 868,32 кл
выход по току для кадмия
η(cd) = [q(cd)/q]*100% = [868,32/964,8]*100% = 90%
А1) Газ атмосферы: кислород.
Б1) Роль газа: кислород является важнейшим элементом, участвующим в процессе дыхания всех живых организмов на Земле.
А2) Газ атмосферы: углекислый газ.
Б2) Роль газа: углекислый газ участвует в процессе фотосинтеза растений и является барьером для длинноволновых тепловых лучей. Благодаря ему в атмосфере создается оболочка, которая поддерживает температуру на Земле. При уменьшении углекислого газа температура атмосферы будет понижаться, при увеличении – повышаться. Это явление называют парниковым эффектом.
А3) Газ атмосферы: водяной пар.
Б3) Роль газа: водяной пар поддерживает процесс круговорота воды в природе.
А4) Газ атмосферы: озон.
Б4) Роль газа: озоновый слой защищает поверхность Земли от губительного ультрафиолетового излучение и пропускает лишь небольшую его часть, которая безопасна для живых организмов.
А5) Азот
Б6) роль: Азот (78 %) в атмосфере играет роль разбавителя кислорода, регулируя темп окисления, а, следовательно, скорость и напряженность биологических процессов. Азот – главный элемент земной атмосферы, который непрерывно обменивается с живым веществом биосферы, причем составными частями последнего служат соединения азота (аминокислоты, пурины и др.)