2 Какое количество вещества воды разложилось под действием постоянного электрического тока, если при этом образовалось 67,2 м³ кислорода (н. у.)?

Question

Реши задание на изображении

Расшифровка фото нейросетью:
2 Какое количество вещества воды разложилось под действием постоянного электрического тока, если при этом образовалось 67,2 м³ кислорода (н. у.)? Каков объём (н. у.) полученного при этом водорода?
3 Какие группы реакций вы знаете по признаку выделения или поглощения теплоты? Как можно назвать реакцию, протекающую с участием катализатора? А как — с участием фермента?
4 Запишите уравнение реакции разложения нитрата серебра, если в результате неё образуются кислород, оксид азота (IV) и серебро.
5 Какая масса перманганата калия потребуется для получения 11,2 л кислорода (н. у.)?

Answer

На фото задания 2–5; решу все.

Краткие ответы

2. Разложилось 6 кмоль (6000 моль) воды; образовалось 134,4 м³ водорода.

3. По тепловому эффекту реакции бывают экзотермические и эндотермические; с катализатором — каталитическая, с ферментом — ферментативная (биокаталитическая).

4. $$
2\mathrm{AgNO_3}\xrightarrow{t}2\mathrm{Ag}+2\mathrm{NO_2}\uparrow+\mathrm{O_2}\uparrow
$$

5. Потребуется 158 г перманганата калия.

№ 2. Электролиз воды

$$
2\mathrm{H_2O}\xrightarrow{\text{эл. ток}}2\mathrm{H_2}\uparrow+\mathrm{O_2}\uparrow
$$

При нормальных условиях:

$$
V_m=22{,}4\ \text{л/моль}=22{,}4\ \text{м}^3/\text{кмоль}
$$

Находим количество кислорода:

$$
n(\mathrm{O_2})=\frac{67{,}2}{22{,}4}=3\ \text{кмоль}
$$

По уравнению на 1 моль $\mathrm{O_2}$ приходится 2 моль воды, поэтому:

$$
n(\mathrm{H_2O})=2\cdot3=6\ \text{кмоль}=6000\ \text{моль}
$$

Водорода по уравнению в 2 раза больше по объёму:

$$
V(\mathrm{H_2})=2\cdot67{,}2=134{,}4\ \text{м}^3
$$

№ 3. Классификация реакций

По выделению или поглощению теплоты: экзотермические — теплота выделяется; эндотермические — теплота поглощается.

Реакция с участием катализатора называется каталитической.

Реакция с участием фермента называется ферментативной; ферменты — биологические катализаторы.

№ 4. Разложение нитрата серебра

Нитрат серебра — $\mathrm{AgNO_3}$. При нагревании:

$$
2\mathrm{AgNO_3}\xrightarrow{t}2\mathrm{Ag}+2\mathrm{NO_2}\uparrow+\mathrm{O_2}\uparrow
$$

Проверка по атомам:

серебра: слева 2, справа 2;

азота: слева 2, справа 2;

кислорода: слева $2\cdot3=6$, справа $2\cdot2+2=6$.

Уравнение сбалансировано.

№ 5. Разложение перманганата калия

$$
2\mathrm{KMnO_4}\xrightarrow{t}\mathrm{K_2MnO_4}+\mathrm{MnO_2}+\mathrm{O_2}\uparrow
$$

Находим количество кислорода:

$$
n(\mathrm{O_2})=\frac{11{,}2}{22{,}4}=0{,}5\ \text{моль}
$$

По уравнению $\mathrm{KMnO_4}$ нужно в 2 раза больше:

$$
n(\mathrm{KMnO_4})=2\cdot0{,}5=1\ \text{моль}
$$

Молярная масса:

$$
M(\mathrm{KMnO_4})=39+55+4\cdot16=158\ \text{г/моль}
$$

Тогда:

$$
m(\mathrm{KMnO_4})=1\cdot158=158\ \text{г}
$$

Проверка: 1 моль $\mathrm{KMnO_4}$ действительно даёт 0,5 моль $\mathrm{O_2}$, а это $0{,}5\cdot22{,}4=11{,}2$ л.