Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 42642
i

Рас­твор мас­сой 234 г, со­дер­жа­щий 2,50% хло­ри­да на­трия и со­ля­ную кис­ло­ту, под­верг­ли элек­тро­ли­зу с инерт­ным ано­дом в те­че­ние дли­тель­но­го вре­ме­ни. За всё время элек­тро­ли­за на ка­то­де вы­де­ли­лось 16,8 л газа (н. у.), а на аноде  — 12,32 л газа (н. у.). На­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, про­те­кав­ших в про­цес­се элек­тро­ли­за, и рас­счи­тай­те мас­со­вую долю хло­ро­во­до­ро­да в ис­ход­ном рас­тво­ре и мас­со­вую долю ве­ще­ства в рас­тво­ре после элек­тро­ли­за. В от­ве­те за­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые ука­за­ны в усло­вии за­да­чи, и при­ве­ди­те все не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния (ука­зы­вай­те еди­ни­цы из­ме­ре­ния и обо­зна­че­ния ис­ко­мых фи­зи­че­ских ве­ли­чин).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  За­пи­шем урав­не­ния про­те­ка­ю­щих ре­ак­ций:

2HCl \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize эл.ток H$_2$\uparrow$ плюс Cl$_2$\uparrow$;

2NaCl плюс 2H$_2$O \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize эл.ток H$_2$\uparrow$ плюс Cl$_2$\uparrow$ плюс 2NaOH;

2H$_2$O \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize эл.ток 2H$_2$\uparrow$ плюс O$_2$\uparrow$;

2.  Най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства и массу гид­рок­си­да на­трия в ко­неч­ном рас­тво­ре:

\it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = \it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка NaCl пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 234 умно­жить на 0,025, зна­ме­на­тель: 58,5 конец дроби = 0,1 моль.

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1 умно­жить на 40 = 4,0 г.

 

3.  Най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства и массу со­ля­ной кис­ло­ты в ис­ход­ном рас­тво­ре:

\it\nu\rm_ левая круг­лая скоб­ка газа на ка­то­де пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it\nu\rm_ левая круг­лая скоб­ка газа на аноде пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 16,8 минус 12,32, зна­ме­на­тель: 22,4 конец дроби = 0,2 моль,

сле­до­ва­тель­но, раз­ло­жи­лось 0,4 моль воды:

\it\nu_3\rm левая круг­лая скоб­ка H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = \it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,4 моль;

\it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка O_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it\nu_3\rm левая круг­лая скоб­ка H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 0,2 моль.

При элек­тро­ли­зе хло­ри­да на­трия на аноде вы­де­ли­лось:

\it\nu_2\rm левая круг­лая скоб­ка Cl_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 0,05 моль.

При элек­тро­ли­зе со­ля­ной кис­ло­ты на аноде вы­де­ли­лось:

\it\nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Cl_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 12,32, зна­ме­на­тель: 22,4 конец дроби минус 0,05 минус 0,2 = 0,3 моль;

\it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 умно­жить на \it\nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Cl_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,6 моль;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,6 умно­жить на 36,5 = 21,9 г.

4.  Най­дем мас­со­вую долю со­ля­ной кис­ло­ты в ис­ход­ном рас­тво­ре и мас­со­вую долю гид­рок­си­да на­трия в ко­неч­ном рас­тво­ре:

\it\omega\rm левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 21,9, зна­ме­на­тель: 234 конец дроби умно­жить на 100\% = 9,36\%;

\it m\rm_ко­нечн.р минус ра = \it m\rm_исх.р минус ра минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка O_2 пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Cl_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =
= 234 минус 0,75 умно­жить на 2 плюс 0,2 умно­жить на 32 плюс 0,35 умно­жить на 71 = 201,25 г;

\it\omega\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 4,0, зна­ме­на­тель: 201,25 конец дроби умно­жить на 100\% = 1,99\%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит все на­зван­ные выше эле­мен­ты4
Пра­виль­но за­пи­са­ны три эле­мен­та от­ве­та3
Пра­виль­но за­пи­са­ны два эле­мен­та от­ве­та2
Пра­виль­но за­пи­сан один эле­мент от­ве­та1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Раздел кодификатора ФИПИ:
5.1 Расчёты массы ве­ще­ства или объёма газов по из­вест­но­му ко­ли­че­ству ве­ще­ства, массе или объёму од­но­го из участ­ву­ю­щих в ре­ак­ции ве­ществ;
5.4 Расчёты массы (объёма, ко­ли­че­ства ве­ще­ства) про­дук­тов ре­ак­ции, если одно из ве­ществ дано в из­быт­ке (имеет при­ме­си);
5.6 Расчёты массы (объёма, ко­ли­че­ства ве­ще­ства) про­дук­та ре­ак­ции, если одно из ве­ществ дано в виде рас­тво­ра с опре­делённой мас­со­вой долей рас­творённого ве­ще­ства;
5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость».