Химия
8 класс
Вопрос
Ток последовательно проходит через ряд электролизеров с водными растворами: а) CuSO4; б) NiSO4; в) Fe2(SO4)3; г) FeCl2. Какие массы металлов выделились на катодах, если известно, что у анода последнего электролизера выделилось 1,4 л хлора (н. у.). (Анодные и катодные пространства, а также сами электролизеры разделены диафрагмами.)
Ответ
FeCl2−эл.ток→Fe+Cl2↑ (анод-побочное образование Fe3+). 1,4 л хлора составляют 0,0625 моль вещества. Таким образом, на катоде выделилось 0,0625 г/моль железа, или 3,5 г.
Количество электричества, прошедшее через все электролизеры, одинаково. Согласно закону Фарадея в этом случае выделилось одинаковое количество эквивалентов всех металлов (1 г-эквивалент соответствует молярной массе на единицу степени окисления), причем в последнем электролизере (с водным раствором FeCl2) Э(Fe) = 56/2 = 28, т. е. 3,5 г составляют 0,125 г-экв. Тогда
Fe2(SO4)3:Э(Fe)=563=18,67,m(Fe)=0,125⋅18,67=2,33 г.
NiSO4:Э(Ni)=58,72=29,35,m(Ni)=0,125⋅29,35=3,67 г.
CuSO4:Э(Cu)=642=32,m(Cu)=0,125⋅32=4 г.