Для решения задачи необходимо знать, сколько молей вещества образовалось в растворе в результате электролиза и какова эквивалентная ёмкость данного процесса.
В 800 мл 0,75 М раствора серной кислоты содержится:
[ 0,800 , \text{л} \times 0,75 , \text{моль/л} = 0,6 , \text{моль} , \text{H}_2\text{SO}_4 ]
В результате реакции с KCl образуются KHSO4 и K2SO4 в соотношении 2:1.
Обозначим количество образовавшихся моль KHSO4 как ( x ). Тогда:
- ( KHSO4: x = 2x )
- ( K2SO4: x = x )
Таким образом:
[ 2x + x = 0,6 ]
[ 3x = 0,6 ]
[ x = 0,2 , \text{моль} ]
Выводим KHSO4: 0,4 моль и K2SO4: 0,2 моль.
Для расчета прошедшего времени электролиза, используем формулу:
[ I = n \cdot F / t ],
где:
- ( I ) — сила тока (8 А),
- ( n ) — количество эквивалентов (число молей H+ - 0,6 моль, равно 0,6 моль),
- ( F ) — постоянная Фарадея (( 96485 , \text{C/mol} )),
- ( t ) — время в секундах.
Таким образом:
[ t = \frac{n \cdot F}{I} = \frac{0,6 \cdot 96485}{8} ]
Расчёты:
[ t = \frac{57771}{8} = 7221,375 \approx 7221,4 , \text{с}. ]
Однако нужно проверить альтернативные варианты ответов. Никакие из указанных ответов не совпадает.
Согласно ответам:
- a. 2895
- b. 9650
- c. 17250
- d. 3860
Поскольку ни одно значение не совпадает, допускаю, что было сделано неверное или упрощённое предположение в расчётах. Наиболее близким к 7220 является 9650 с учетом возможных неточностей (ожидание других электрических процессов).
Таким образом, окончательный ответ с учетом возможных ошибок:
Ответ: b. 9650 секунд.
