2NaCl + 2Н 2 О электролиз → H 2 ↑ +2NaOH + Cl 2 ↑ . Масса хлорида натрия равна m = 500⋅0,2 = 100 г. Согласно формуле (6.4.1) имеем: V (H2) = QVэ (H2) / 96 500, отсюда Q = V(H2)⋅96500 / Vэ(H2) = 1,12⋅96 500 / 11,2 = 9650 Кл. m(NaCl) = 9650⋅58,5 / 96 500 = 5,85 г; m(NaOH) = 40⋅9650 / 96 500 = 4,0 г. Оставшаяся масса хлорида натрия равна 100,0 – 5,85 = 94,15 г; m(H2O) = 9⋅9650 / 96 500 = 0,9 г. П р и м е р 131 При электролизе водного раствора нитрата никеля(II) (ω = 50 %) массой 91,50 г на катоде выделился никель массой 14,75 г. Определите содержание азотной кислоты в растворе (ω, %) после электролиза и объем газа, выделив- шегося на аноде. Решение Уравнение электролиза водного раствора нитрата никеля(II) Ni(NO 3 ) 2 + 2H 2 O электролиз → Ni + 2HNO 3 + O 2 ↑ + H 2 ↑ M(Ni) = 59 г/моль; М(HNO3) = 63 г/моль. Количество никеля, выделенного на катоде равно 14,75/59 = 0,25 моль. Следовательно, по реакции образуется 0,5 моль HNO3 или 0,5⋅63 = 31,5 г. Количество кислорода составит 0,25 моль 0,25⋅22,4 = 5,6 дм3 или 8,0 г. Такой же объем водорода выделяется на катоде, т.е. 5,6 дм3 или 0,5 г. Масса раствора составит 91,50 – 14,75 – 8,50 = 68,25 г. Откуда ω(HNO3) = 31,50⋅100/68,25 = 46,5 %.
Цели. Провести реакцию обмена между оксидом меди(II) и серной кислотой, получить кристаллы медного купороса; закрепить на практике умения правильно обращаться с лабораторным оборудованием, включая обращение с нагревательными приборами; воспитывать у учащихся аккуратность при оформлении работы, бережное отношение к школьному имуществу; развивать самостоятельность, творческую активность, а также логическое мышление, умения анализировать, сравнивать, делать выводы.
Оборудование и реактивы. Схема 1 «Общий вид реакции обмена», схема 2 «Человек–мышка» (примеры реакций обмена), схема 3 «Кристаллы медного купороса», спиртовки, спички, пробиркодержатели, пробирки, штативы для пробирок, стеклянные (аптечные) лопаточки, микроскопы, предметные стекла, стеклянные палочки или пипетки, инструктивные карточки; оксид меди(II), 10%-й раствор серной кислоты.
2NaCl + 2Н 2 О электролиз → H 2 ↑ +2NaOH + Cl 2 ↑ . Масса хлорида натрия равна m = 500⋅0,2 = 100 г. Согласно формуле (6.4.1) имеем: V (H2) = QVэ (H2) / 96 500, отсюда Q = V(H2)⋅96500 / Vэ(H2) = 1,12⋅96 500 / 11,2 = 9650 Кл. m(NaCl) = 9650⋅58,5 / 96 500 = 5,85 г; m(NaOH) = 40⋅9650 / 96 500 = 4,0 г. Оставшаяся масса хлорида натрия равна 100,0 – 5,85 = 94,15 г; m(H2O) = 9⋅9650 / 96 500 = 0,9 г. П р и м е р 131 При электролизе водного раствора нитрата никеля(II) (ω = 50 %) массой 91,50 г на катоде выделился никель массой 14,75 г. Определите содержание азотной кислоты в растворе (ω, %) после электролиза и объем газа, выделив- шегося на аноде. Решение Уравнение электролиза водного раствора нитрата никеля(II) Ni(NO 3 ) 2 + 2H 2 O электролиз → Ni + 2HNO 3 + O 2 ↑ + H 2 ↑ M(Ni) = 59 г/моль; М(HNO3) = 63 г/моль. Количество никеля, выделенного на катоде равно 14,75/59 = 0,25 моль. Следовательно, по реакции образуется 0,5 моль HNO3 или 0,5⋅63 = 31,5 г. Количество кислорода составит 0,25 моль 0,25⋅22,4 = 5,6 дм3 или 8,0 г. Такой же объем водорода выделяется на катоде, т.е. 5,6 дм3 или 0,5 г. Масса раствора составит 91,50 – 14,75 – 8,50 = 68,25 г. Откуда ω(HNO3) = 31,50⋅100/68,25 = 46,5 %.
Объяснение:
Цели. Провести реакцию обмена между оксидом меди(II) и серной кислотой, получить кристаллы медного купороса; закрепить на практике умения правильно обращаться с лабораторным оборудованием, включая обращение с нагревательными приборами; воспитывать у учащихся аккуратность при оформлении работы, бережное отношение к школьному имуществу; развивать самостоятельность, творческую активность, а также логическое мышление, умения анализировать, сравнивать, делать выводы.
Оборудование и реактивы. Схема 1 «Общий вид реакции обмена», схема 2 «Человек–мышка» (примеры реакций обмена), схема 3 «Кристаллы медного купороса», спиртовки, спички, пробиркодержатели, пробирки, штативы для пробирок, стеклянные (аптечные) лопаточки, микроскопы, предметные стекла, стеклянные палочки или пипетки, инструктивные карточки; оксид меди(II), 10%-й раствор серной кислоты.