Химия
8 класс
Вопрос
При напряжении 6 В через электролит пропускают ток в течение 45 мин, при этом из 2 л раствора сульфата меди выделяется 1,5 г меди.
Вычислите:
а) количество и силу тока, прошедшего через электролит;
б) расход электроэнергии, если известно, что побочных реакций при электролизе не происходит;
в) нормальную концентрацию раствора перед началом электролиза, если в ходе процесса выделяется только 25 % меди, содержавшейся в растворе.
Ответ
Для выделения 1,5 г ($A = 63,6, Э = A/2 = 31,8$), т. е. $1,5 : 31,8 = 0,04717$ г-экв меди необходимо $0,04717 \cdot 96500 = 4552 \: Кл$.
$Cu^{2+} + 2e = Cu$.
Сила тока, прошедшего через электролизер,
$I = \frac{q}{t} = \frac{4552}{45 \cdot 60} = 1,685 A$,
а расход энергии источника тока
$U = q \cdot V = 4552 \cdot 6 = 27312$ Дж.
В ходе процесса выделилось 0,04717 г-экв меди, что составляет 25 % от общего количества меди, содержавшейся в растворе, следовательно, в 2 л раствора находилось $0,04717 : 0,25 = 0,18868 \approx 0,189$ г-экв соли меди; поэтому нормальная концентрация исходного раствора
$с_н = 0,189 : 2 = 0,945$ г-экв/л, т. е. 0,945 н.