При электролизе водного раствора хлорида цинка на аноде выделился хлор объемом 26,88 л (нормальные условия), а на катоде — цинк массой 62,4 г. считая выход хлора количественным, определите выход цинка

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Выход цинка составляет 80%. Шаг 1: Определение количества вещества хлора Процесс электролиза раствора хлорида цинка описывается уравнением: ZnCl2Zn+Cl2cap Z n cap C l sub 2 right arrow cap Z n plus cap C l sub 2На аноде происходит окисление хлорид-ионов: 2Cl2eCl22 cap C l raised to the negative power minus 2 e raised to the negative power right arrow cap C l sub 2Вычислим количество вещества хлора, выделившегося при нормальных условиях ( Vm=22.4cap V sub m equals 22.4 л/моль): n(Cl2)=V(Cl2)Vm=26.8822.4=1.2 мольn open paren cap C l sub 2 close paren equals the fraction with numerator cap V open paren cap C l sub 2 close paren and denominator cap V sub m end-fraction equals 26.88 over 22.4 end-fraction equals 1.2 моль Шаг 2: Расчет теоретической массы цинка На катоде происходит восстановление ионов цинка: Zn2++2eZncap Z n raised to the 2 plus power plus 2 e raised to the negative power right arrow cap Z nСогласно уравнениям полуреакций, количество электронов одинаково, следовательно, количество вещества образовавшегося цинка равно количеству вещества хлора: nтеор(Zn)=n(Cl2)=1.2 мольn sub т е о р end-sub open paren cap Z n close paren equals n open paren cap C l sub 2 close paren equals 1.2 мольИспользуя молярную массу цинка ( M(Zn)=65cap M open paren cap Z n close paren equals 65 г/моль), найдем теоретическую массу: mтеор(Zn)=nтеор(Zn)M(Zn)=1.265=78 гm sub т е о р end-sub open paren cap Z n close paren equals n sub т е о р end-sub open paren cap Z n close paren center dot cap M open paren cap Z n close paren equals 1.2 center dot 65 equals 78 гШаг 3: Вычисление выхода продукта Выход цинка ( ηeta) определяется как отношение практической массы к теоретической: η(Zn)=mпракт(Zn)mтеор(Zn)100%eta open paren cap Z n close paren equals the fraction with numerator m sub п р а к т end-sub open paren cap Z n close paren and denominator m sub т е о р end-sub open paren cap Z n close paren end-fraction center dot 100 % η(Zn)=62.478100%=80%eta open paren cap Z n close paren equals 62.4 over 78 end-fraction center dot 100 % equals 80 % Ответ: Выход цинка составляет 80%. Нужно ли вам рассчитать силу тока или время, необходимые для выделения такого количества продуктов по закону Фарадея?

Форма ответа

Ваш аватар