Дано:
Масса гидроксида натрия (NaOH) = 20 г
Масса раствора иодида калия (KI) = 332 г
Найти:
Содержание иодида калия (ω, %) в растворе.
Решение с расчетом:
1. Найдем количество вещества NaOH, которое образовалось при электролизе:
m(NaOH) = 20 г
2. Рассчитаем количество вещества NaOH:
n(NaOH) = m / M
n(NaOH) = 20 г / 40 г/моль (molar mass of NaOH)
n(NaOH) = 0,5 моль
3. Так как NaOH образуется на катоде, то для его получения требуется 2 моля электронов:
2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-
Следовательно, количество пройденного заряда равно количеству получившегося NaOH:
Q = n * F
Q = 0,5 моль * 96500 Кл/моль
Q = 48250 Кл
4. Рассчитаем количество вещества I2, соединившегося с KI:
Поскольку 1 моль I2 соединяется с 2 молями KI, то
n(I2) = m(KI) / (2 * M(KI))
n(I2) = 332 г / (2 * 166 г/моль)
n(I2) = 1 моль
5. Определим количество пройденного заряда, необходимого для образования 1 моля I2:
Q = n * F
Q = 1 моль * 96500 Кл/моль
Q = 96500 Кл
6. Рассчитаем массовую долю иодида калия в растворе:
ω(KI) = (м(KI) / м(раствор)) * 100%
ω(KI) = (332 г / (20 г + 332 г)) * 100%
ω(KI) ≈ 94%
Ответ:
Содержание иодида калия (ω, %) в растворе составляет около 94%.