Какой газ образовался на катоде в процессе электролиза 200 г 7,45% раствора хлорида калия, если его объём составил (н.у.) и выход составил 50%?

Химия 11 класс Электролиз растворов газ на катоде электролиз хлорида калия выход газа 200 г раствора 7,45% раствор Объём газа химия 11 класс Новый

В процессе электролиза раствора хлорида калия (KCl) на катоде происходит восстановление ионов водорода (H⁺), что приводит к образованию газа водорода (H₂). Рассмотрим подробнее, как можно определить количество образовавшегося газа на катоде.

Шаг 1: Определение массы хлорида калия в растворе

• Для начала вычислим массу хлорида калия в 200 г раствора:
• Масса KCl = 200 г * 7,45% = 200 г * 0,0745 = 14,9 г

Шаг 2: Определение количества молей KCl

• Молярная масса KCl составляет примерно 74,5 г/моль.
• Количество молей KCl = 14,9 г / 74,5 г/моль ≈ 0,2 моль.

Шаг 3: Определение количества ионов водорода

• В процессе электролиза один моль KCl дает один моль ионов K⁺ и один моль ионов Cl^-.
• Ионы H⁺ в растворе образуются из воды, но их количество можно считать равным количеству ионов Cl^-, так как на катоде происходит восстановление именно водорода.
• Таким образом, количество ионов H⁺ равно 0,2 моль.

Шаг 4: Определение объема газа водорода

• При стандартных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
• Объем водорода, который может быть получен из 0,2 моль H⁺: 0,2 моль * 22,4 л/моль = 4,48 л.

Шаг 5: Учет выхода газа

• Выход газа составляет 50%, следовательно, фактический объем водорода, который будет получен: 4,48 л * 50% = 2,24 л.

Вывод: На катоде в процессе электролиза 200 г 7,45% раствора хлорида калия образовался газ водород (H₂) в объеме 2,24 литра при выходе 50%.