8. При электролизе раствора NaOH получено 280 дм' (н.у.) кислорода. Найдите массу вещества, разложившегося при электролизе. 9. При полном электролизе раствора хлорида натрия (w =…

Давайте решим каждую из задач по очереди.

Задача 8.

При электролизе раствора NaOH выделяется кислород. Для нахождения массы вещества, разложившегося при электролизе, воспользуемся уравнением:

\[ 4 \text{OH}^- \rightarrow 2 \text{H}_2 + \text{O}_2 + 4 \text{e}^- \]

Из уравнения видно, что на 1 моль кислорода (O₂) необходимо 4 моль гидроксид-ионов (OH⁻).

1. Рассчитаем количество молей кислорода, выделившегося в реакции:

   • Объем кислорода (при н.у.): \( V = 280 \, \text{дм}^3 = 280 \, \text{л} \)
   • Используя закон Авогадро, 1 моль газа при н.у. занимает 22.4 л: \[ n(O_2) = \frac{280}{22.4} \approx 12.5 \, \text{моль} \]

2. Найдем количество гидроксид-ионов (OH⁻): \[ n(OH^-) = 4 \times n(O_2) = 4 \times 12.5 = 50 \, \text{моль} \]

3. Теперь найдем массу NaOH, разложившегося в результате электролиза:

   • Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль \[ m = n \times M = 50 \times 40 = 2000 \, \text{г} \]

Ответ: масса разложившегося вещества = 2000 г.

Задача 9.

Для нахождения объема раствора NaCl, из которого получен NaOH, сначала найдём количество NaOH, используя его массу:

1. Найдем количество молей NaOH: \[ n(NaOH) = \frac{125 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 3.125 \, \text{моль} \]

2. Уравнение электролиза NaCl: \[ 2 \text{NaCl} + 2 \text{H}_2O \rightarrow 2 \text{NaOH} + \text{H}_2 + \text{Cl}_2 \]

Из уравнения видно, что 1 моль NaCl даёт 1 моль NaOH, значит: \[ n(NaCl) = n(NaOH) = 3.125 \, \text{моль} \]

3. Найдем массу NaCl:

   • Молярная масса NaCl = 23 + 35.5 = 58.5 г/моль \[ m(NaCl) = n(NaCl) \times M(NaCl) = 3.125 \times 58.5 = 183.75 \, \text{г} \]

4. Теперь найдём общий вес раствора и его объем:

   • Масса раствора (w = 14,6 %): \[ m_{раствора} = \frac{m(NaCl)}{w} = \frac{183.75 \, \text{г}}{0.146} \approx 1259 \, \text{г} \]

5. Определим объем раствора, зная плотность:

   • Плотность раствора = 1.12 г/см³: \[ V_{раствора} = \frac{m_{раствора}}{\rho} = \frac{1259}{1.12} \approx 1125.89 \, \text{см}^3 \approx 1.126 \, \text{дм}^3 \]

Ответ: объем раствора NaCl = 1.126 дм³.

Задача 10.

Для нахождения массовых долей электролитов в растворе NaCl и воды, сначала найдем массу каждого компонента в растворе:

1. Общая масса раствора: 250 г (w(NaCl) = 30%).

2. Найдем массу NaCl: \[ m(NaCl) = 0.3 \times 250 = 75 \, \text{г} \]

3. Масса воды в растворе: \[ m(вода) = m_{раствора} - m(NaCl) = 250 - 75 = 175 \, \text{г} \]

Теперь находим массовые доли: \[ w(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{m_{\text{раствора}}} \times 100 = \frac{75}{250} \times 100 = 30\% \] \[ w(вода) = \frac{m(вода)}{m_{\text{раствора}}} \times 100 = \frac{175}{250} \times 100 = 70\% \]

Ответ: массовые доли – 30% NaCl, 70% воды.

Задача 11.

При электролизе бромида металла (I) выделился водород. Из уравнения:

\[ 2 \text{MBr} + 2 \text{H}_2O \rightarrow 2 \text{M} + \text{H}_2 + 2 \text{Br}_2 \]

1. Найдем количество выделившегося водорода: \[ V(H_2) = 4.48 \, \text{дм}^3 = \frac{4.48}{22.4} \approx 0.2 \, \text{моль} \]

2. По уравнению видно, что на 2 моль H₂ необходимо 2 моль MBr, значит 0.2 моль H₂ дает 0.2 моль MBr.

3. Найдем массу бромида: \[ M(MBr) = \frac{41.2 \, \text{г}}{0.2} = 206 \, \text{г/моль} \]

   \[ M(M) + 79.9 = 206 \implies M(M) = 206 - 79.9 = 126.1 \]

Металлу с атомной массой около 126.1 г/моль соответствует йод.

Ответ: металл – йод (I).