Химия
8 класс
Вопрос
Продукты электролиза водного раствора натриевой соли некоторой одноосновной карбоновой кислоты пропустили через промывные склянки с баритовой водой и раствором едкого натра. Газ, выделявшийся на аноде, вызывал помутнение известковой воды; газ, полученный на катоде, проходил через склянки, не меняя своего объема. После окончания электролиза объемы газов, собранных в цилиндрах, оказались одинаковыми. После сгорания газов на стенках сосудов появились капельки воды, а баритовая вода, добавленная к продуктам сгорания газов (после их очистки), помутнела только в случае газа, выделившегося на аноде.
а. Из каких элементов состоял газ, собранный после очистки газа, который образовался на аноде?
б. Какова формула кислоты, если плотность полученного газа в 1,037 раза больше плотности воздуха при тех же условиях, а масса углерода, вводящего в его состав, составляет 80 % от массы газа?
Ответ
В газе, выделяющемся на аноде, содержится двуокись углерода, которая поглощается растворами Ba(OH)2 и NaOH. Кроме этого в нем содержится углеводород, при сгорании которого образуются вода и двуокись углерода, они и вызывают помутнение баритовой воды. На катоде выделяется водород.
Молекулярная масса углеводорода, полученного при анодном окислении анионов соли карбоновой кислоты, равна
M=29⋅1,037=30,07≈30.
Известно, что содержание углерода в моле углеводорода составляет 80 %, т. е. Mс=30⋅0,8=24. Следовательно, в состав молекулы углеводорода входит 2 атома углерода и 30−24=6 атомов водорода; его формула C2H6 - это этан.
Объемы газов, собранных после очистки щ катоде и аноде, одинаковы; на каждый моль атомов водорода окисляется 1 моль анионов кислоты RCOO−:
катод: 2H2O+2e→H2+2OH−,
анод: 2RCOO−−2e→R−R+2CO2.
Анион кислоты содержит радикал CH3 таким образом, для электролиза был взят ацетат натрия CH3COONa, т. e. соль уксусной кислоты.