Химия

8 класс
Вопрос
100 г 8%-ного водного раствора гидроксида натрия подвергли в течение некоторого времени электролизу с разделёнными анодным и катодным пространствами равных объёмов. На нейтрализацию 10 г раствора из катодного пространства потребовалось 100 мл раствора соляной кислоты с концентрацией 0,3 моль/л. Сколько азотной кислоты такой же концентрации понадобится для нейтрализации 10 г раствора из анодного пространства?
Ответ


При электролизе раствора $NaOH$ происходят следующие процессы. В катодном пространстве:

$2H_{2}O + \overset{x}{2e} \rightarrow \overset{x/2}{H_{2}} \uparrow + \overset{x}{2OH^{-}}$

В анодном пространстве:

$\overset{x}{4OH^{-} } + \overset{x}{4e} \rightarrow \overset{x/4}{O_{2}} \uparrow + 2H_{2}O$

До электролиза в катодном и анодном пространствах было по 50 г раствора, в которых содержалось $50 \frac{0,08}{40} = 0,1 моль \: NaOH$.

Пусть в процессе электролиза в катодном пространстве образовалось $x$ моль $OH^{-}$ и выделилось $x/2$ моль $H_{2}$ массой $\frac{x}{2} \cdot 2 = x г$, тогда:

$(50 - x) г$ раствора содержит $(NULL,1 + x)$ моль $OH^{-}$,
10 г раствора содержит $0,1 \cdot 0,3 = 0,03$ моль $OH^{-}$,

($\nu (OH^{-}) = \nu (HCl))$, откуда $x = 0,05 моль$.

В анодном пространстве за это же время израсходовано $x = 0,05$ моль $OH^{-}$ (осталось 0,1 - 0,05 = 0,05 моль) и выделилось $\frac{x}{4} = 0,0125$ моль $O_{2}$ массой $0,0125 \cdot 32 = 0,4 г$.

$(50 - 0,4) г$ раствора содержит 0,05 моль $OH^{-}$,
10 г раствора содержит y моль $OH^{-}$,

$y = \frac{10 \cdot 0,05}{49,6} = 0,01 моль$. Для нейтрализации пробы из анодного пространства требуется 0,01 моль $HNO_{3}$, или $\frac{0,01}{0,3} = 0,033 л = 33 мл$ раствора с концентрацией 0,3 моль/л.
Ответ. 33 мл раствора $HNO_{3}$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме