Химия
8 класс
Вопрос
Из высушенной смеси хлоридов четырех металлов взята проба массой 0,7054 г. После ее внесения в воду образовался осадок труднорастворимых гидроксидов этих металлов. Осадок отфильтровали и прокалили, при этом масса образовавшихся оксидов составила 0,4308 г. Валентность металлов в результате проведения описанных операций не изменилась. Сильно подкисленный водный раствор 35,27 г той же смеси металлов подвергли электролизу.
Сбитая, что выход металлов по току равен 100 %, установите:
а) какова масса металлов, выделившихся в результате электролиза;
б) в течение какого времени (с) следует пропускать ток силой 0,965 А, если при электролизе не происходит выделения водорода.
Ответ
Если обозначить x1,x2,x3 и x4 - количество грамм-эквивалентов каждого из хлоридов в смеси, а Э1,Э2,Э3 и Э4 - эквиваленты входящих в их состав металлов, то массу хлоридов и оксидов можно выразить следующими уравнениями:
x1(Э1+35,46)+x2(Э2+35,46)+x3(Э3+З5,46)+x4(Э4+35,46)=0,7054,
x1(Э1+8)+x2(Э2+8)+x3(Э3+8)+x4(Э4+8)=0,4308.
(NULL,46 и 8 - эквиваленты хлора и кислорода соответственно.) После преобразования этих уравнений получаем
27,46(x1+x2+x3+x4)=0,2746, x1+x2+x3+x4=0,01.
Если в 0,7054 г смеси хлоридов содержится 0,01 г-экв металлов (в сумме), то в 35,27 г той же смеси будет 4n г-экв металлов. Отсюда n=0,5 г-экв, причем (за вычетом 0,5 г-экв содержащегося в хлоридах хлора) на долю металлов будет приходиться 35,27−0,5⋅35,46=17,54 г смеси металлов.
Для выделения 0,5 г-экв веществ при электролизе необходимо 0,5⋅96500Кл=48250Кл. Поэтому ток силой 0,965 А придется пропускать через раствор (если пренебречь выделением водорода) в течение
t=q:I=48250:0,965=50000с=13ч53мин20c.