Химия
8 класс
Вопрос
Ток последовательно проходит через ряд электролизеров с водными растворами: а) $CuSO_{4}$; б) $NiSO_{4}$; в) $Fe_{2} (SO_{4})_{3}$; г) $FeCl_{2}$. Какие массы металлов выделились на катодах, если известно, что у анода последнего электролизера выделилось 1,4 л хлора (н. у.). (Анодные и катодные пространства, а также сами электролизеры разделены диафрагмами.)
Ответ
$FeCl_{2} - \overset{ \: эл. \: ток} { \rightarrow } Fe + Cl_{2} \uparrow$ (анод-побочное образование $Fe^{3 + }$). 1,4 л хлора составляют 0,0625 моль вещества. Таким образом, на катоде выделилось 0,0625 г/моль железа, или 3,5 г.
Количество электричества, прошедшее через все электролизеры, одинаково. Согласно закону Фарадея в этом случае выделилось одинаковое количество эквивалентов всех металлов (1 г-эквивалент соответствует молярной массе на единицу степени окисления), причем в последнем электролизере (с водным раствором $FeCl_{2}$) Э($Fe$) = 56/2 = 28, т. е. 3,5 г составляют 0,125 г-экв. Тогда
$Fe_{2} (SO_{4})_{3} : \: Э (Fe) = \frac{56}{3} = 18,67, m (Fe) = 0,125 \cdot 18,67 = 2,33$ г.
$Ni SO_{4} : \: Э (Ni) = \frac{58,7}{2} = 29,35, m (Ni) = 0,125 \cdot 29,35 = 3,67$ г.
$Cu SO_{4} : \: Э (Cu) = \frac{64}{2} = 32, m (Cu) = 0,125 \cdot 32 = 4$ г.