Дано:
Масса 50%-ного раствора хлорида никеля (II) = 91,5 г
Масса выделенного металла (никеля) = 14,75 г
Найти:
1. Процентное содержание гидроксида никеля (II) в растворе после электролиза.
2. Объемы газов, выделившихся на электродах.
Решение:
1. Рассчитаем количество вещества NiCl2 и Ni, участвующих в реакции.
Молярная масса NiCl2 = 58,7 + 2 * 35,5 = 129,7 г/моль
Молярная масса Ni = 58,7 г/моль
Количество вещества NiCl2 = масса раствора / молярная масса = 91,5 г / 129,7 г/моль
Количество вещества Ni = масса никеля / молярная масса = 14,75 г / 58,7 г/моль
2. Рассчитаем процентное содержание Ni(OH)2 в растворе после электролиза, используя законы сохранения массы и электрона:
Так как масса никеля соответствует количеству электричества, переданного через электролит, половина массы никеля соответствует количеству вещества Ni(OH)2.
Масса Ni(OH)2 = масса Ni / 2 = 14,75 г / 2
3. Рассчитаем объемы газов, выделившихся на электродах.
По закону Фаредея, 1 моль воды разлагается на 1 моль кислорода и 2 моли водорода при прохождении 96 500 Кл заряда через электролит.
Объем водорода = количество вещества H2 * 22,4 л/моль
Объем кислорода = количество вещества O2 * 22,4 л/моль
Ответ:
1. Массовая доля Ni(OH)2 в растворе после электролиза: 14,75 г / 91,5 г * 100% = 16,1%
2. Объем выделившегося водорода: количество вещества H2 * 22,4 л/моль
Объем выделившегося кислорода: количество вещества O2 * 22,4 л/моль