При электролизе расплава хлорида кальция на аноде выделилось 11,2 литра хлора (н.у.). Какую массу кальция образуется на катоде при этом процессе (при условии, что 20 г кальция образуется)?

Химия 10 класс Электролиз электролиз хлорида кальция масса кальция анод хлор катод кальция химия электролиза Новый

Для решения данной задачи необходимо рассмотреть процесс электролиза хлорида кальция (CaCl2) и определить, какая масса кальция образуется на катоде в результате выделения хлора на аноде.

Шаг 1: Определение количества вещества хлора

В условиях нормальных условий (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Таким образом, чтобы найти количество вещества (моль) выделившегося хлора (Cl2), необходимо воспользоваться формулой:

• n(Cl2) = V(Cl2) / V(н.у.)

Где:

• n(Cl2) — количество вещества хлора в молях;
• V(Cl2) — объем выделившегося хлора (11,2 литра);
• V(н.у.) — молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 литра).

Подставляем значения:

• n(Cl2) = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль.

Шаг 2: Определение количества образовавшегося кальция

При электролизе хлорида кальция происходит следующая реакция:

• 2 CaCl2 → 2 Ca + Cl2.

Из уравнения реакции видно, что 1 моль Cl2 соответствует 2 молям Ca. Таким образом, количество образовавшегося кальция можно определить следующим образом:

• n(Ca) = 2 * n(Cl2) = 2 * 0,5 моль = 1 моль Ca.

Шаг 3: Определение массы кальция

Молярная масса кальция (Ca) составляет примерно 40 г/моль. Теперь можем рассчитать массу образовавшегося кальция:

• m(Ca) = n(Ca) * M(Ca),

где:

• m(Ca) — масса кальция;
• n(Ca) — количество вещества кальция (1 моль);
• M(Ca) — молярная масса кальция (40 г/моль).

Подставляем значения:

• m(Ca) = 1 моль * 40 г/моль = 40 г.

Заключение

Таким образом, при электролизе расплава хлорида кальция на катоде образуется 40 граммов кальция.