Реши задание на изображении
Анализ вопросов по электролизу
Я думаю об электролизе раствора, содержащего Cu(OH)2, но он нерастворим, поэтому это не совсем раствор. Похоже, речь идёт о вопросе, связанном с объёмами H₂ и O₂, необходимыми для электролиза 14,8 грамма гидроксида меди(II).
Затем есть другой вопрос о том, сколько литров хлора необходимо для вытеснения 508 граммов йода из KI. Мне нужно проанализировать реакцию: Cl2 + 2KI → 2KCl + I2. Похоже, потребуется рассчитать количество вещества по молярным массам и затем определить объёмы при STP. Ситуация довольно сложная!
Анализ задачи по электролизу
Разработчик предлагает: если условие неполное, не следует строить догадки, а нужно задать короткий уточняющий вопрос. Здесь изображение, по-видимому, читаемо, но в задаче 3 есть химические несоответствия, поэтому, возможно, мне нужно обратить на это внимание. Я могу однозначно решить задачи 1, 2 и 4, но для задачи 3 требуется уточнение. Возможно, пользователь ожидает полный ответ, поэтому мне следует обдумать концептуальный вопрос об электролизе Cu(OH)₂.
Анализ реакции электролиза
Я рассматриваю вариант электролиза с Cu(OH)₂. В результате реакции образуются Cu и O₂, причём при STP рассчитанный объём O₂ составляет 1,68 л, если H₂ не образуется. Если H₂ всё же должен образовываться, можно утверждать, что его объём равен нулю, а объём O₂ составляет 1,68 л. Однако при использовании Cu(OH)₂ в качестве электролита H₂ и O₂ выделяются в соотношении 2:1, поэтому количество Cu(OH)₂ не определяет объёмы газов. Нужно это уточнить!
Изучение свойств воды
Я рассматриваю тот факт, что дистиллированная вода является слабым электролитом вследствие её самоионизации. Похоже, что тёплая вода также может обладать слабыми электролитическими свойствами, но мне нужно изучить это подробнее. Интересно, как температура и чистота воды могут влиять на её поведение, заставляя задуматься о роли этих факторов в различных научных и повседневных применениях! Давайте разберёмся в этом подробнее.
Анализ электролитических реакций
Я думаю о том, как указать округлённые атомные массы. Если водород и кислород необходимы для образования Cu(OH)2, это немного сложнее. Я рассматриваю химическую реакцию, связанную с электролизом, которая может иметь значение, особенно если спрашивается об объёмах H2 и O2, выделяющихся при электролизе раствора сульфата меди. H2 и O2 образуются из воды, но, похоже, мне нужно сосредоточиться на разложении Cu(OH)2 для точных расчётов. Это немного запутанно!
Краткий ответ:
- Основоположник теории электролитической диссоциации — Сванте Аррениус.
- Ожидаемый ответ — NaCl, но в растворе или расплаве.
- При буквальном чтении условия: \(V(\mathrm{H_2})=0\), \(V(\mathrm{O_2})\approx1{,}7\ \text{л}\). Однако в № 3 есть химическая неточность.
- Необходимый объём хлора — \(44{,}8\ \text{л}\).
Решение
2. Электролиты
NaCl проводит электрический ток только в растворе или расплаве, поскольку распадается на ионы:
\[ \mathrm{NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-} \]
Кристалл NaCl, бензол и спирт ток практически не проводят. Дистиллированная вода является очень слабым электролитом, но в школьных задачах обычно считается практически не проводящей.
3. Если действительно дан \(\mathrm{Cu(OH)_2}\)
Молярная масса:
\[ M(\mathrm{Cu(OH)_2})=64+2(16+1)=98\ \text{г/моль} \]
Количество вещества:
\[ n(\mathrm{Cu(OH)_2})=\frac{14{,}8}{98}\approx0{,}151\ \text{моль} \]
При электролизе водного раствора с инертными электродами:
\[ 2\mathrm{Cu(OH)_2}\rightarrow2\mathrm{Cu}+\mathrm{O_2}+2\mathrm{H_2O} \]
По уравнению:
\[ n(\mathrm{O_2})=\frac{0{,}151}{2}\approx0{,}0755\ \text{моль} \]
При н. у. \(V_m=22{,}4\ \text{л/моль}\):
\[ V(\mathrm{O_2})=0{,}0755\cdot22{,}4\approx1{,}69\ \text{л} \]
Водород при этом не выделяется:
\[ V(\mathrm{H_2})=0 \]
Но \(\mathrm{Cu(OH)_2}\) практически нерастворим, поэтому формулировку № 3 нужно уточнить.
4. Вытеснение йода хлором
Уравнение реакции:
\[ \mathrm{Cl_2+2KI\rightarrow2KCl+I_2} \]
Количество йода:
\[ n(\mathrm{I_2})=\frac{508}{254}=2\ \text{моль} \]
По уравнению реакции:
\[ n(\mathrm{Cl_2})=n(\mathrm{I_2})=2\ \text{моль} \]
Тогда:
\[ V(\mathrm{Cl_2})=2\cdot22{,}4=44{,}8\ \text{л} \]
Проверка: \(2\) моль \(\mathrm{Cl_2}\) вытесняют \(2\) моль \(\mathrm{I_2}\), то есть \(2\cdot254=508\ \text{г}\).
В №3 точно указаны \(14{,}8\ \text{г Cu(OH)₂}\) и объёмы H₂, O₂?
