ВУЗы и колледжи
помогите с химией пожалуйста
Рассчитайте объем газа (н. у.) , выделившийся на катоде при электролизе раствора нитрата алюминия, если на аноде при этом образовалось 50 мл О2.
Соль Al(NO3)3 образована слабым основанием Al(OH)3 и сильной кислотой HNO3. В водном растворе нитрат алюминия подвергнется гидролизу.
Al(NO3)3 + H2O = AlOH(NO3)2 + HNO3
Al(3+) + H2O = AlOH(2+) + H(+) (рН < 7 – кислая среда)
Анодный процесс.
Поскольку соль Al(NO3)3 образована слабым основанием Al(OH)3 и сильной кислотой HNO3, а материал анода не оговорен, то будем считать, что имеем электролиз с инертным анодом в кислой среде.
Следовательно, на аноде могут протекать два процесса – электрохимическое окисление воды с выделением кислорода и окисление аниона. Однако при электролизе растворов, содержащих в своем составе NO3(-), на аноде происходит электрохимическое окисление воды с выделением свободного кислорода.
Анод (+) 2Н2О – 4е = 4Н (+) + О2↑(рН < 7)
Катодный процесс.
На катоде также могут протекать два процесса – восстановление ионов Al(3+) и электрохимическое восстановление ионов водорода Н (+) (поскольку электролиз протекает в кислой среде) . Однако алюминий относится к тем металлам в электрохимическом ряду напряжений, которые при электролизе не восстанавливаются из РАСТВОРОВ их солей.
Следовательно, на катоде будет протекать процесс восстановления ионов водорода Н (+) с выделением водорода.
Катод (-) 2H(+) + 2e = H2↑
Тогда процессы окисления – восстановления, протекающие при электролизе раствора нитрата алюминия.
Анод (+) 2Н2О – 4е = 4Н (+) + О2↑ | 1 - окисление
Катод (-) 2H(+) + 2e = H2↑ | 2 – восстановление
Таким образом, в результате электролиза раствора нитрата алюминия в растворе происходит электролиз воды.
2Н2О = О2↑ + 2H2↑ (1)
Кроме того, у катода выпадает Аl(OH)3, а у анода образуется раствор HNO3. Тогда суммарное уравнение электролиза раствора нитрата алюминия в растворе.
2Al(NO3)3 + 12H2O = 2Аl(OH)3↓ + 6H2↑ + 3O2↑ + 6HNO3 (2)
Согласно уравнению реакции (1) или (2) на один моль образовавшегося на аноде кислорода приходится два моля образовавшегося на катоде водорода.
n(H2) = 2n(O2)
Из пропорции
V(H2)/V(O2) = (n(H2)*Vm) / (n(O2)*Vm) = 2n(O2)/n(O2) = 2
Получаем
V(H2) = 2*V(O2) = 2*50 = 100 л
Al(NO3)3 + H2O = AlOH(NO3)2 + HNO3
Al(3+) + H2O = AlOH(2+) + H(+) (рН < 7 – кислая среда)
Анодный процесс.
Поскольку соль Al(NO3)3 образована слабым основанием Al(OH)3 и сильной кислотой HNO3, а материал анода не оговорен, то будем считать, что имеем электролиз с инертным анодом в кислой среде.
Следовательно, на аноде могут протекать два процесса – электрохимическое окисление воды с выделением кислорода и окисление аниона. Однако при электролизе растворов, содержащих в своем составе NO3(-), на аноде происходит электрохимическое окисление воды с выделением свободного кислорода.
Анод (+) 2Н2О – 4е = 4Н (+) + О2↑(рН < 7)
Катодный процесс.
На катоде также могут протекать два процесса – восстановление ионов Al(3+) и электрохимическое восстановление ионов водорода Н (+) (поскольку электролиз протекает в кислой среде) . Однако алюминий относится к тем металлам в электрохимическом ряду напряжений, которые при электролизе не восстанавливаются из РАСТВОРОВ их солей.
Следовательно, на катоде будет протекать процесс восстановления ионов водорода Н (+) с выделением водорода.
Катод (-) 2H(+) + 2e = H2↑
Тогда процессы окисления – восстановления, протекающие при электролизе раствора нитрата алюминия.
Анод (+) 2Н2О – 4е = 4Н (+) + О2↑ | 1 - окисление
Катод (-) 2H(+) + 2e = H2↑ | 2 – восстановление
Таким образом, в результате электролиза раствора нитрата алюминия в растворе происходит электролиз воды.
2Н2О = О2↑ + 2H2↑ (1)
Кроме того, у катода выпадает Аl(OH)3, а у анода образуется раствор HNO3. Тогда суммарное уравнение электролиза раствора нитрата алюминия в растворе.
2Al(NO3)3 + 12H2O = 2Аl(OH)3↓ + 6H2↑ + 3O2↑ + 6HNO3 (2)
Согласно уравнению реакции (1) или (2) на один моль образовавшегося на аноде кислорода приходится два моля образовавшегося на катоде водорода.
n(H2) = 2n(O2)
Из пропорции
V(H2)/V(O2) = (n(H2)*Vm) / (n(O2)*Vm) = 2n(O2)/n(O2) = 2
Получаем
V(H2) = 2*V(O2) = 2*50 = 100 л
Похожие вопросы
- помогите с химией, пожалуйста. K2Cr2O7 + KOH + KNO2 = K2Cr2O7 + H2SO4 = почему реакции не существуют? N(NiSO4) - ?
- помогите с химией. Пожалуйста. Тема углеводороды.
- Помогите с химией, пожалуйста!
- помогите с химией пожалуйста
- Помогите с химией (1 курс)
- Здравствуйте, помогите с химией, очень нужно
- Кто понимает химию? помогите решить задачки!!!!пожалуйста!!!
- Пожалуйста, помогите с химией! На фото выделила задачи, с которыми прошу помочь!
- Помогите с задачей по аналитической химии, пожалуйста!!!
- Помогите химию пожалуйста срочно надо!!! Была контрольная