Дано:
Масса исходного 20%-ного раствора хлорида калия: 372,5 г
Масса уменьшения раствора: 40 г
Масса добавленного 20%-ного раствора сульфата железа(II): 152 г
Найти:
1. Массовую долю воды в полученном растворе
2. Массу газа, выделившегося на катоде
Решение с расчетом:
1. Найдем массу хлорида калия в исходном растворе до электролиза:
Масса хлорида калия = 372,5 г * 0,20 = 74,5 г
После проведения электролиза масса хлорида калия в растворе составит:
74,5 г - 40 г = 34,5 г
2. Найдем массу сульфата железа(II) в конечном растворе:
Масса сульфата железа(II) = 152 г * 0,20 = 30,4 г
Общая масса конечного раствора:
372,5 г - 40 г + 152 г = 484,5 г
Массовая доля воды в конечном растворе:
Масса воды = Общая масса - (Масса хлорида калия + Масса сульфата железа(II))
Масса воды = 484,5 г - (34,5 г + 30,4 г) = 419,6 г
Массовая доля воды = (Масса воды / Общая масса) * 100%
Массовая доля воды = (419,6 г / 484,5 г) * 100% ≈ 86,64%
3. Расчет массы газа, выделившегося на катоде:
Из закона электролиза известно, что на катоде выделяется водород.
Молярная масса водорода = 2 г/моль
Масса водорода, выделившегося на катоде:
Масса водорода = Масса воды, выделенной при электролизе
Масса водорода = 40 г / 18 г/моль ≈ 2,22 моль
Масса газа = Масса водорода * Молярная масса водорода
Масса газа = 2,22 моль * 2 г/моль = 4,44 г
Ответ:
1. Массовая доля воды в полученном растворе: примерно 86,64%
2. Масса газа, выделившегося на катоде: примерно 4,44 г