При электролизе 80 г раствора, содержащего 12% гидроксида натрия, на катоде выделилось 13,44 л водорода. Вычислите объём газа, выделившегося на аноде, и концентрацию гидроксида натрия в растворе по окончании электролиза.

При электролизе водного раствора NaOH на катоде выделяется водород, на аноде — кислород. Суммарное уравнение: \( 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \).

Объём водорода 13,44 л (н.у.), что составляет \( \frac{13,44}{22,4} = 0,6 \) моль. По уравнению, кислорода выделяется в 2 раза меньше: \( 0,3 \) моль. Объём кислорода: \( 0,3 \cdot 22,4 = 6,72 \) л.

Масса исходного NaOH: \( 80 \cdot 0,12 = 9,6 \) г. В ходе электролиза разлагается вода: на 0,6 моль H₂ расходуется 0,6 моль H₂O, т.е. \( 0,6 \cdot 18 = 10,8 \) г. Масса раствора после электролиза: \( 80 - (m_{H_2} + m_{O_2}) = 80 - (0,6 \cdot 2 + 0,3 \cdot 32) = 80 - (1,2 + 9,6) = 69,2 \) г. Масса NaOH не изменилась (9,6 г).

Концентрация NaOH после электролиза: \( \frac{9,6}{69,2} \cdot 100\% \approx 13,87\% \).

Ответ: на аноде выделилось 6,72 л кислорода; концентрация NaOH ≈ 13,9%.

0 0 Пожаловаться