После электролиза 200 мл 40 %-го раствора HCl (плотность 1.20 г/мл) в течение 40 ч концентрация кислоты стала 12 н. Найти величину тока, прошедшего через электролит. Написать электродные процессы, идущие при электролизе этого раствора. Электродные платиновые.

2 Июн 2022 в 19:40
115 +1
0
Ответы
1

Сначала определим количество вещества HCl в исходном растворе:

n1 = V C = 0.2 л 0.4 моль/л = 0.08 моль

Молярная масса HCl: MHClHClHCl = 1 г/моль + 35.5 г/моль = 36.5 г/моль

Масса HCl в исходном растворе: m1 = n1 MHClHClHCl = 0.08 моль 36.5 г/моль = 2.92 г

С учетом плотности и объема раствора, найдем массу соли, образовавшейся на аноде при электролизе:

mH2OH2OH2O = V d = 0.2 л 1.2 г/мл = 0.24 г

mHClHClHCl = m1 - mH2OH2OH2O = 2.92 г - 0.24 г = 2.68 г

Эта масса HCl, образовавшегося на аноде, соответствует следующему количеству вещества:

n2 = mHClHClHCl / MHClHClHCl = 2.68 г / 36.5 г/моль = 0.0734 моль

Таким образом, концентрация HCl в итоге:

C = n2 / V−V(H2O)V - V(H2O)VV(H2O) = 0.0734 моль / 0.2л−0.2л0.2 л - 0.2 л0.2л0.2л = 0.0734 моль / 0.2 л = 0.367 моль/л = 36.7 н

Теперь найдем количество HCl, которое вышло из раствора:

n_lost = n1 - n2 = 0.08 моль - 0.0734 моль = 0.0066 моль

Тогда количество HCl, протекшее через электролит за время т, можно найти как разность между начальным и конечным количеством вещества:

n_lost = It / F

где I - ток, прошедший через электролит, t - время, проведенное электролизируя раствор, F - постоянная Фарадея 96485Кл/моль96485 Кл/моль96485Кл/моль

I = n_lost F / t = 0.0066 моль 96485 Кл/моль / 40 ч * 3600 с/ч = 39.3 А

Таким образом, значение тока, прошедшего через электролит, составляет 39.3 А.

Электродные процессы, идущие при электролизе раствора HCl:

На аноде: 2Cl- -> Cl2 + 2e-

На катоде: 2H+ + 2e- -> H2

16 Апр 2024 в 18:23
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир