Перейти к публикации
Форум химиков на XuMuK.ru
Даврон

Электролиз

Рекомендованные сообщения

Сделали электролиз 100 гр  20 %- го раствора ZnSO4  с помощью электродов сделанный из цинка. Когда остановили процесс масса анода уменьшилась на 31,2 гр, а масса катода увеличилась на 5,2 гр. Найдите % концентрацию  ZnSO4  в образовавшем растворе.

 

Объясните пожалуйста, как влияет электроды к реакцию, если они одинаковые ну вот так:

электрод                         соль     

     Zn                             ZnSO4

  

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

На аноде идет окисление  (растворение) цинка:

Zn - 2e = Zn2+

А вот на катоде сразу 2 реакции

Восстановление ионов цинка

Zn2+ + 2e = Zn 

и восстановление воды:

2H2O + 2e = H2 + 2OH-

Раствор подщелачивается (если не содержал избыток кислоты)

И в осадок начинает уходить гидроксид цинка.

Суммарно этот процесс можно записать так:

2H2O + 2e + Zn2+ = H2 + Zn(OH)2

Мораль сей басни такова:

поскольку количество сульфат-ионов в растворе при этом не меняется, то и количество сульфата цинка остается неизменным! 

Избыток цинка растворенный с анода будет уходить в осадок.

А массовая доля сульфата цинка возрастает, поскольку в ходе электролиза расходуется вода и уменьшается масса раствора.

Дальше просто: цинка перешло в осадок по реакции 3: 31,2-5,2=26 г или 0,4 моль

Значит воды истратилось 0,8 моль (14,4 г), масса раствора стала равной 85,6 г,

Массовая доля 20/85,6 = 0,233 = 23,3%

Изменено пользователем M_GM

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

На аноде идет окисление  (растворение) цинка:

Zn - 2e = Zn2+

А вот на катоде сразу 2 реакции

Восстановление ионов цинка

Zn2+ + 2e = Zn 

и восстановление воды:

2H2O + 2e = H2 + 2OH-

Раствор подщелачивается (если не содержал избыток кислоты)

И в осадок начинает уходить гидроксид цинка.

Суммарно этот процесс можно записать так:

2H2O + 2e + Zn2+ = H2 + Zn(OH)2

Мораль сей басни такова:

поскольку количество сульфат-ионов в растворе при этом не меняется, то и количество сульфата цинка остается неизменным! 

Избыток цинка растворенный с анода будет уходить в осадок.

А массовая доля сульфата цинка возрастает, поскольку в ходе электролиза расходуется вода и уменьшается масса раствора.

Дальше просто: цинка перешло в осадок по реакции 3: 31,2-5,2=26 г или 0,4 моль

Значит воды истратилось 0,8 моль (14,4 г), масса раствора стала равной 85,6 г,

Массовая доля 20/85,6 = 0,233 = 23,3%

Спасибо вам. Но мне тут непонятно что - то. Потеряет ли анод 31,2 гр Zn ?  

Масса катода увеличивает на 5,2 гр (ну как сказать) благодаря цинка входящий в состав соль? Соль потеряет 5,2 гр цинка и вместе его берут обратно Zn у анода?  Подскажите  пожалуйста тут всё правильно? Я просто так думал. 

Изменено пользователем Даврон

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Соль потеряет больше из-за осаждения цинка в виде гидроокиси. M_GM прав: количество соли в растворе должно остаться неизменным. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А основной сульфат вместо гидроокиси разве не выпадет?

Не выпадет ни то ни другое -- на катоде осаждается металлический цинк, а на аноде выделяется кислород и регенерируется серная кислота.

В ходе электролиза раствор обедняется цинком и обогащается серной кислотой. 

на катоде 

Zn2++2e-→Zn

на аноде

2H2O→4H++O2+4e-

суммарно

2Zn2++2H2O→2Zn+4H++O2

или

2ZnSO4+2H2O→2Zn+2H2SO4+O2

 

Т.е. раствор становится более кислым.

На производстве при регенерации цинка, когда серная кислота достигает концентрации, что цинк начинает растворяться, остаточный раствор направляют на выщелачивание огарка сульфида цинка. Затем процесс повторяют

Изменено пользователем aversun

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Тут: 1. Не производство, а учебная задача. 2. Вариант основной соли усложнит ее до безобразия. А так - нормально. 3. Есть цинковый анод, раствор не обедняется ионами цинка.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Не выпадет ни то ни другое -- на катоде осаждается металлический цинк, а на аноде выделяется кислород и регенерируется серная кислота.

В ходе электролиза раствор обедняется цинком и обогащается серной кислотой. 

По условию:

Масса анода уменьшилась на 31,2 г, а катод потяжелел на 5,2 г

Куда делось 26 г цинка, если "раствор обедняется цинком"?

Откуда берутся лишние сульфат-ионы, чтобы раствор мог "обогащаться серной кислотой"?

Да и цинку настолько легче окисляться на аноде, чем кислороду,

что выделение в этом случае кислорода кажется очень сомнительным

На производстве при регенерации цинка, ...

Там тоже используют цинковый анод?

Изменено пользователем M_GM

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×
×
  • Создать...