Химия

На электродах протекают процессы:

Анод:
1) $Zn - 2e = Zn^{2+}$;
2) $Zn - 2e = Zn^{2+}$;

Катод:
1) $2H_{2}O + 2e = H_{2} \uparrow + 2OH^{-}$;
2) $Zn^{2+} - 2e = Zn$

Суммарный процесс электролиза

$Zn + 2H_{2}O \overset{электролиз}{ \rightarrow} H_{2} \uparrow + Zn(OH)_{2} \downarrow$.

Количество цинка, растворившегося на аноде

$\nu (Zn) = \frac{31,2}{65} = 0,48 моль$.

Количество цинка, выделившегося на катоде

$\nu (Zn) = \frac{5,2}{65} = 0,08 моль$;

следовательно, количество цинка, вступившего в электролитическую реакцию с водой, составляет

$\nu (Zn) = 0,48 - 0,08 = 0,4 моль$.

Воды при этом прореагировало

$\nu (H_{2}O) = 2 \cdot 0,4 = 0,8 моль$, или $0,8 \cdot 18 = 14,4 г$.

Концентрация $ZnSO_{4}$ в растворе не изменилась, поскольку весь растворившийся на аноде цинк образовал осадок $Zn(OH)_{2}$. Масса раствора уменьшилась на массу прореагировавшей воды. Отсюда масса конечного раствора

$m(раствора) = 100 - 14,4 = 85,6 г$.

Массовая доля $ZnSO_{4}$ в полученном растворе:

$\omega (ZnSO_{4}) = 0,2 \frac{100}{85,6} = 0,234$ (или 23,4%).