Для решения этой задачи рассмотрим, что происходит при электролизе водного раствора карбоната калия (K₂CO₃). В процессе электролиза карбоната калия на катоде происходит восстановление ионов водорода, что приводит к выделению водорода (H₂) в виде газа, а на аноде происходит окисление ионов гидроксидов (OH⁻), приводящее к выделению кислорода (O₂).
Выделение газов:
- На катоде: 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻ (выделяется водород)
- На аноде: 4OH⁻ → O₂ + 2H₂O + 4e⁻ (выделяется кислород)
Мольные соотношения: По уравнениям реакции можем видеть, что на 2 моля водорода выделяется 1 моль кислорода. Это означает, что объемы газов, выделяющихся при электролизе, будут также в соотношении 2:1.
Объем газа: Вам дано, что на катоде выделилось 5,4 литра водорода. Поскольку соотношение объемов 2:1, мы можем рассчитать объем кислорода, выделившегося на аноде:
\[ V(O₂) = \frac{V(H₂)}{2} = \frac{5,4 \, \text{л}}{2} = 2,7 \, \text{л} \]
Таким образом, при электролизе водного раствора карбоната калия выделится 2,7 литра кислорода.
