При электролизе расплава хлорида кальция на аноде выделилось 11,2 литра хлора (н.у.). Какова масса кальция, образующегося на катоде (при расчете на 20% раствор)?

Химия 9 класс Электролиз растворов и расплавов электролиз хлорида кальция выделение хлора масса кальция расчет массы анод катод химические реакции 20% раствор химия физико-химические процессы Новый

Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться законами электролиза и некоторыми химическими расчетами. Давайте разберем шаги по порядку.

1. Определим количество вещества хлора, выделившегося на аноде.

По условиям задачи, на аноде выделилось 11,2 литра хлора (Cl2) при нормальных условиях. Мы знаем, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 литра.

Следовательно, количество вещества хлора можно найти по формуле:

n(Cl2) = V / Vm, где V - объем газа, Vm - молярный объем газа (22,4 л/моль).

Подставляем значения:

n(Cl2) = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль
2. Запишем уравнение реакции электролиза хлорида кальция.

При электролизе расплава хлорида кальция (CaCl2) происходит следующее:

На аноде выделяется хлор:

2Cl- → Cl2 + 2e-

На катоде выделяется кальций:

Ca2+ + 2e- → Ca
3. Определим, сколько кальция образуется на катоде.

Из уравнения видно, что на 1 моль хлора (Cl2) выделяется 1 моль кальция (Ca). У нас выделилось 0,5 моль Cl2, значит, образуется 0,5 моль кальция:

n(Ca) = n(Cl2) = 0,5 моль
4. Посчитаем массу кальция.

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

m(Ca) = n(Ca) * M(Ca)
m(Ca) = 0,5 моль * 40 г/моль = 20 г
5. Учитываем, что расчет идет на 20% раствор.

Поскольку мы рассчитываем массу кальция на 20% раствор, это означает, что из 100 г раствора только 20 г - это растворенное вещество. Однако, в данном случае массовая доля кальция не влияет на количество, выделившееся в процессе электролиза, так как реакции происходят в расплаве.

Таким образом, масса кальция, образующегося на катоде, остается 20 г.

Ответ: Масса кальция, образующегося на катоде, составляет 20 г.