Химия
8 класс
Вопрос
Сульфат калия массой 20 г растворили в 150 мл воды и провели электролиз раствора. После электролиза массовая доля сульфата калия составила 15 %. Какие объемы водорода и кислорода были получены при температуре $ 20^{\circ}C$ и давлении 101 325 Па?
Ответ
При электролизе разлагается только вода, т. е. количество сульфата калия в растворе не меняется. Соль служит электролитом:
$2H_{2}O = 2H_{2} + O_{2}$.
Масса воды в растворе: а) до электролиза $m (H_{2}O) = 150$ г; б) после электролиза $m (H_{2}O) = m(p-pa) - m (K_{2}SO_{4}) = \frac{20}{0,15} - 20 = 113,3$ г.
Масса воды, разложившейся при электролизе: $m (H_{2}O) = 150 - 113,3 = 36,7$ г, т. е. $ \nu (H_{2}O) = 2,04$ моль, $ \nu (H_{2}) = 2,04$ моль, $ \nu (O_{2}) = 1,02$ моль.
$V (H_{2}) = \frac { \nu (H_{2}) RT}{P} = \frac {2,04 \cdot 8,314 \cdot 293,15}{101325} = 0,049 м^{3} = 49 л$,
$V (O) = \frac{1}{2} V (H_{2}) = 0,0245 м^{3} = 24,5 л$.