Электролиз - задачи и примеры

Рассчитайте обем водорода который можно получить при электролизе воды масой 18 грамм

Дано:
m(H₂O) = 18г
Найти:
V(H₂)
Решение:
2H₂O → 2H₂ + O₂
Mr(H₂O) = 18 г/моль (по реакции 36)
Mr(H₂) = 2 г/моль (по реакции 4)
m(H₂) = \( \frac{m(H_2)}{Mr(H_2)} * Vm =\frac{2}{2}*22,4 = 22,4л\)
Ответ: V(H₂) = 22,4 л

Какая массы воды потребуется для электролиза чтобы получить 112л(н.у.) кислорода?
Какая массы воды потребуется для электролиза чтобы получить 112л(н.у.) кислорода?
Если при электролизе водного раствора нитрата серебра с инертными электродами выделяется 10,5 г кислорода на аноде, то на катоде выделяется масса серебра

Электролиз:
На катоде:
4Аg⁺ + 4e → 4Ag⁰
На аноде:
2H₂O - 4e → 4H⁺ + O₂↑
4AgNO₃ + 2H₂O → 4Ag + 4HNO₃ + O₂
n(Ag)/4 = n(O₂)
n(O₂) = m/M = 10,5 г. /32 г/моль = 0,328 моль
n(Ag) = 4*n(O₂) = 0,328 моль *4 = 1,312 моль
m(Ag) = n*M = 1,312 моль * 108 г/моль = 141,696 г. ≈ 141,7 г.

При электролизе на инертных электродах 200г 18,25% раствора соляной кислоты на аноде выделилось 11,2 л (н.у.) газа. Определить массовую концентрацию (%) растворенного вещества в растворе после электролиза. Растворимостью хлора в растворе пренебречь. В ответе дайте число с точностью до целого.

Ответ:10% должно быть правильно

M1(HCl)=m(p-p)*w1(HCl)=200г*0,1825 = 36,5 г
2HCl->H2+Cl2 (эл. Ток
n(Cl2)=V(Cl2)/Vm = 11,2л/22,4л/моль=0,5 моль
n(HCl)=2n(Cl2)=1 моль
m(HCl)=n(HCl)*M(HCl)=1моль*36,5г/моль=36,5 г
m1(HCl)-m(HCl)=36,5г-36,5г = 0
w2(HCl)=0

При электролизе раствора нитрата серебра, на катоде 95 г металла, какой газ и в каком объеме выделились на аноде

При электролизе раствора нитрата серебра на катоде выделяется серебро, а на аноде кислородосодержащие кислотные остатки не окисляются, там идет окисление воды
2H2O+4e= O(2-)+4H(+)
на катоде Ag(+) e= Ag(o)
находим количество молей серебра 95108 = 0,88 моль
значит на аноде выделится 0,88х22,4 л = 19,7 л кислорода

Какие процессы будут протекать на графитовом аноде и железном катоде при электролизе водного раствора Ni(NO3)2

На катоде будет осаждаться никель
Ni (+2) +2e = Ni(o)
на аноде окисляется вода
2H2O+4e= O2+4H(+)
кислородосодержащие кислотные остатки на аноде не окисляются
значит на катоде выделяется никель, а на аноде выделяется кислород

Кислород в лаборатории получают 1) перегонкой жидкого воздуха; 2) разложением перманганата калия; 3) нагреванием воды; 4) разложением оксида меди (3).
5. Кислород в промышленности получают 1) перегонкой жидкого воздуха; 2) электролизом воды; 3) разложением гидроксида меди (2); 4) разложением сульфата кальция.

Кислород в лаборатории получают:
 2) разложением перманганата калия
2KMnO₄ +t = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ 
Кислород в промышленности получают из воздуха, который сильно охлаждают. Он становится жидким: 
 1) перегонкой жидкого воздуха;
При перегонке жидкого воздуха кислород имеет небольшие примеси азота и инертных газов.
Для получения особо чистого кислорода иногда пользуются  разложением воды электрическим током
 2) электролизом воды; 

Каковы катодные и анодные процессы (угольный анод при электролизе водного раствора, содержащего смесь солей: FeCl2, Ni(NO3)2

При электролизе водных растворов необходимо учитывать возможность участия молекул воды и продуктов ее диссоциации – ионов H+ и ОН- в реакциях, протекающих на электродах.
В растворе имеются:
MnCl2 → Mn2+ + 2Cl–
Ni(NO3)2 → Ni2+ + 2NO3–
Н2О ⇆ Н+ + ОН–
На катоде К(–) могут происходить процессы:
Mn2+ + 2ē → Mn, φ° = – 1,19 В
Ni2+ + 2ē → Ni, φ° = – 0,25 В - более сильный окислитель
2Н2О + 2ē → Н2↑ + 2ОН–, φ(рН = 7) = – 0,41 В 
На аноде А(+) могут происходить процессы:
2Cl– – 2ē → Cl2↑, φ° = 1,36 В - более сильный восстановитель
2Н2О – 4ē → О2↑ + 4Н+, φ(рН = 7) = + 0,815 В + Δφ (до +1,5В
Поэтому на катоде восстанавливаются катионы никеля, а на аноде – анионы хлора:
Катодный процесс: Ni2+ + 2ē → Ni
Анодный процесс: 2Cl– – 2ē → Cl2↑

Напишите уравнения реакций, протекающих при электролизе расплава LiI с инертными электродами

В расплаве иодид лития диссоциирует на ионы:
LiI ⇄ Li⁺ + I⁻
Процесс электролиза:
процесс на катоде(-): Li +e⁻ =Li⁰
процесс на аноде(+): I⁻ -e⁻ = I⁰ 2I⁰ = I₂
2LiI +электролиз = 2Li⁰ + I₂⁰

Cоставить схему электролиза водного раствора хлорида кальция и написать уравнения электродных процессов (анод инертный. Определить, какие вещества и в каком количестве выделяются на катоде и аноде, если вести электролиз водного раствора CaCl2 в течение 3 часов при силе тока 5А? Температура 305К и давление 102,0кПа.

Схема электролиза
 на катоде: 2H2O + 2e = H2 +2OH
на аноде: 2CL - 2e =Cl2
в ионом виде:
2Cl + 2H2O = Cl2 +H2 + 2OH хлор и водород газы стрелка вверх. Заряды ионов у хлора минус. У гидроксид иона минус
 молекулярное уравнение
CaCl2 + 2H2O = Ca(OH)2 + Cl2 + H2
металлы не восстанавливаются