Расчеты, связанные с электролизом гидроксида натрия, NaOH


Задача 1002. 
При электролизе водного раствора NаОН на аноде выделилось 2,8 л кислорода (условия нормальные), сколько водорода выделится на катоде: а) 2,8 л; 6) 5,6 л; в) 11,2 л; г) 22,4 л?
Решение:
Электродные процессы:

на катоде: 2Н2О + 2электрон= Н2↑ + 2ОН;

на аноде: 2Н2О - 4электрон = О2↑ + 4Н+.

Суммарное уравнение процесса получим, умножив уравнение на катоде на два и, сложив его с анодным уравнением: 

электролиз

Таким образом, при электролизе водного раствора NaOH на аноде выделяется 1 моль (22,4л) О2, а на катоде – 2 моль (44,8 л) Н2

Определим объём водорода, выделившийся на катоде, получим:

22,4 : 44,8 = 2,8 : х;  х = (44,8 . 2,8)/22,4 = 5,6 л Н2.

Ответ: б).


Задача 1003. 
Каковы продукты взаимодействия йодида калия и хлорида меди (II), если при этом:
Cu2+ + I +  ↔ CuI,   φ0  = 0,86 B;
I22электрон  ↔ 2I,             φ0   = 0,54 B;
Cl22электрон  ↔ 2Cl,      φ0   = 1,36 B.
а) СuI2 и Сl2; б) СuI2 и КСI; в) СuI  и Cl2; г) СuI и I2; д) реакция невозможна.
Решение:
Так как стандартный потенциал пары Сu/CuI равен 0,86 B (φ0 = 0,86 B) меньше стандартного потенциала пары Cl2/2Clравен 1,36 B (φ0 = 1,36 B), то окислителем будет служить ион йода Cl, а восстановителем ион Cu2+;  поэтому процесс не может самопроизвольно  протекать в стандартных условиях. 

Так как стандартный потенциал пары I2/2I равен 0,54 B (φ0= 0,54 B), меньше стандартного потенциала пары Сu/CuI (φ0 = 0,86 B), то окислителем будет служить ион Cu2+, а восстановителем ионы I; рассматриваемая реакция   может протекать.

Действительно данная реакция легко протекает, и при этом образуется осадок CuI. Малорастворимое соединение CuI резко снижает концентрацию ионов Cu2+ (произведение растворимости CuI равно 1,1 . 10-12 ) в растворе:

2CuCl2 + 4KI ↔ 2CuI↓+ I2 + 4KCl.

Ответ: г).