Химия

Электролиз протекает по схеме:

Катод (-): $2H_{2}O + 2 \bar{e} \rightarrow H_{2} \uparrow + 2OH^{-}$.
Анод (+): $2C_{n}H_{2n + 1} COO^{-} - 2 \bar{e} \rightarrow (C_{n}H_{2n + 1})_{2} \uparrow + 2CO_{2} \uparrow$.
$2C_{n}H_{2n + 1}COOK + 2H_{2}O \overset{электролиз}{ \rightarrow} (C_{n}H_{2n + 1})_{2} \uparrow + 2CO_{2} \uparrow + 2KOH + H_{2} \uparrow$. (1)

При проведении этого процесса необходимо исключить соприкосновение выделяющегося на аноде $CO_{2}$ с накапливающимся у катода раствором $KOH$, так как эти вещества реагируют между собой. По этой причине анодное пространство обязательно отделяют от катодного полупроницаемой диафрагмой, которая препятствует проникновению молекул $CO_{2}$ в катодное пространство.

Таким образом, на аноде выделяются алкан и $CO_{2}$; с гидроксидом бария реагирует только $CO_{2}$:

$Be(OH)_{2} + CO_{2} = BaCO_{3} \uparrow + H_{2}O$. (2)

Найдем массу соли в растворе и количество вещества $CO_{2}$, вступившего в реакцию (2):

$m(C_{n}H_{2n + 1}COOK) = 224 г \cdot 0,1 = 22,4 г$;
$n(BaCO_{3}) = \frac{39 4 г}{197 г/моль} = 0,2 моль$;
$n(CO_{2}) = n(BaCO_{3}) = 0,2 моль$.

Установим формулу соли. Из уравнения (1):

$n(C_{n}H_{2n + 1}COOK) = n(CO_{2}) = 0,2 моль$;
$M(C_{n}H_{2n + 1}COOK) = \frac{22,4 г}{0,2 моль} = 112 г/моль$;
$14n + 84 = 112; n = 2$; формула соли - $C_{2}H_{5}COOK$.

Состав углеводорода - $(C_{n}H_{2n + 1})_{2}$, т. е. $C_{4}H_{10}$.

Определим объемы газов:

$n (C_{4}H_{10}) = \frac{n(C_{2}H_{5}COOK)}{2} = 0,1 моль$;
$V(C_{4}H_{10}) = 22,4 л/моль \cdot 0,1 моль = 2,24 л$;
$V(CO_{2}) = 22,4 л/моль \cdot 0,2 моль = 4,48 л$.
Ответ: $C_{2}H_{5}COOK; V(C_{4}H_{10}) = 2,24 л; V(CO_{2}) = 4,48 л$.