Уравнение электролиза иодида натрия расплав

Составление схем электролиза солей марганца и натрия

Электролиз раствора сульфата марганца MnSO₄

Задача 137.
Составить схемы электролиза раствора сульфата марганца, если электроды: а) угольные; б) марганцевые. Напишите электродные уравнения для процессов, протекающих на катоде и аноде.
Решение:
MnSO₄ — соль менее активного металла и кислородсодержащей кислоты. Для Mn,металла со средней химической активностью, на катоде происходят одновременно две реакции – образование водорода и выделение металла.

1. Составляем уравнения реакций, протекающих при электролизе водного раствора сульфата марганца(II) с инертными электродами. На катоде восстанавливаются ионы марганца (II) (восстановлением воды можно пртнебречь), на аноде окисляются молекулы воды:

MnSO₄ = Mn 2+ + SO₄ 2–
Mn 2+ + 2 = Mn 0 (катод)
2H₂O + 2 = Н₂↑ + 2ОН – (катод)
2H₂O — 4 = O₂↑ + 4H + (анод)

Mn 2+ + 2 + 2H₂O + 2 + 2H₂O — 4 = Mn 0 + H₂↑ + 2OH — – + O₂↑ + 4H +

Таким образом, при электролизе водного раствора MnSO₄ на катоде выделяется газообразный водород и металлический марганец, на аноде газообразный кислород. Продукты электролиза: марганец, водород, кислород и серная кислота.

2. Составляем уравнения реакций, протекающих при электролизе водного раствора сульфата марганца(II) с марганцевыми электродами.
При использовании марганцевого анода окислению подвергается материал анода — марганец, в результате чего анод будет растворяться.

Mn 2+ + 2 = Mn 0 (катод)
2H₂O + 2 = Н₂ + 2ОН – (катод)
Mn 0 — 2 = Mn 2+ (анод)

Mn 2+ + 2Н₂О + 2Mn 0 = Mn 0 + 2Mn 2+ + H₂↑ + 2OH –

После приведения равенства, получим:

Электролиз раствора иодида натрия

Задача 1.
Найти массу продуктов электролиза раствора иодида натрия, взятого массой 1 кг и содержащего 10% примесей. Выход по току считать равным 90 %. Уравнения электролиза раствора иодида натрия написать подробно с обоснованием катодного и анодного процессов.
Решение:
M(NaI) = 149,89 г/моль;
V(I₂) = 253,8089 г/моль;
M(H₂) = 2,01588 г/моль.

1. Электродные процессы электролиза

Стандартный электродный потенциал системы Na + + 1 = Na 0 (-2,713 В) значительно отрицательнее потенциала водородного электрода в нейтральной среде (-0,41 В). Поэтому на катоде будет происходить электрохимическое восстановление воды, сопровождающееся выделением водорода, а ионы Na + , приходящие к катоду, будут накапливаться в прилегающей к нему зоне (катодное пространство):

(-) К: 2Н₂О + 2 = Н₂^ + 2ОН –

На анодух будет происходить окисление хлрид-ионов с выделением газообразного хлора, так как стандартные электродные потенциалы систем:

2I – -2е = I₂ 0 ; 2H₂O -4е = O₂^ = 4H + соответственно равны + 0,536 В; 1,23 В:

(+) А: 2I – -2 = I₂ 0

(-) К: 2Н₂О + 2 = Н₂↑ + 2ОН –
(+) А: 2I – -2 = I₂ 0

2Н₂О + 2NaI = Н₂↑ + 2NaОН (у катода) + I₂ (у анода).

Таким образом, при электролизе NaI на катоде будет происходить электрохимическое восстановление воды с выделением газообразного водорода, а ионы ОН – и N + будут образовывать щелочную среду: Na + + ОН – = КОН — растворимое основание. В анодом пространстве будет накапливаться свободный I₂.

2. Расчет массы продуктов электролиза

Уравнение реакции имеет вид:

Из уравнения вытекает: n(NaI) = 0,5n(H₂) = 09,5n(I₂)

n(NaI) = m(NaI)/M(NaI) = 900/149,89 = 6 моль.
n(H₂) = n(I₂) = n(NaI)/2 = 6/2 = 3 моль.
m(H₂) = n(H₂) . M(H₂) = 3 . 2,01588 = 6,05 г.
m(I₂) = n(I₂) . M(I₂) = 3 . 253,8089 = 761,43 г.

Ответ: m(H₂) = 6,05 г; m(I₂) = 761,43 г.

Иодид натрия расплавили и подвергли электролизу с инертными электродами. На катоде образовался натрий массой 13,8 г. Вычислите

Ваш ответ

решение вопроса

Похожие вопросы

• Все категории
• экономические 43,289
• гуманитарные 33,621
• юридические 17,900
• школьный раздел 607,151
• разное 16,830

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Тренажер задания 31 по химии галогенов

Тренажер задания 31 из ЕГЭ по химии галогенов, задачи на неорганическую химию (мысленный эксперимент) из экзамена ЕГЭ по химии, задания 31 по химии галогенов с текстовыми решениями и ответами.

1. Вещество, полученное на аноде при электролизе расплава иодида натрия с инертными электродами, выделили и ввели во взаимодействие с сероводородом. Газообразный продукт последней реакции растворили в воде и к полученному раствору добавили хлорное железо. Образовавшийся осадок отфильтровали и обработали горячим раствором гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Вещество, полученное на аноде при электролизе раствора иодида натрия с инертными электродами, ввели в реакцию с калием. Продукт реакции нагрели с концентрированной серной кислотой и выделившийся газ пропустили через горячий раствор хромата калия. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Хлорная вода имеет запах хлора. При подщелачивании запах исчезает, а при добавлении соляной кислоты – становится более сильным, чем был ранее. Напишите уравнения описанных реакций.

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

HClO + NaOH = NaClO + H₂O

NaClO + 2HCl = NaCl + Cl₂ + H₂O

1. Бесцветные газы выделяются при выдерживании концентрированной кислоты, как с хлоридом натрия, так и с иодидом натрия. При пропускании этих газов через водный раствор аммиака образуются соли. Напишите уравнения описанных реакций.

1. При термическом разложении соли А в присутствии диоксида марганца образовались бинарная соль Б и газ, поддерживающий горение и входящий в состав воздуха, при нагревании этой соли без катализатора образуются соль Б и соль кислородсодержащей кислоты. При взаимодействии соли А с соляной кислотой выделяется жёлто-зелёный газ (простое вещество) и образуется соль Б. соль Б окрашивает пламя в фиолетовый цвет, при её взаимодействии с раствором нитрата серебра выпадает осадок белого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

6) При добавлении раствора кислоты А к диоксиду марганца происходит выделение ядовитого газа жёлто-зелёного газа. Пропустив выделившийся газ через горячий раствор едкого кали, получают вещество, которое используется при изготовлении спичек и некоторых других зажигательных составов. При термическом разложении последнего в присутствии диоксида марганца образуется соль, из которой при взаимодействии с концентрированной серной кислотой можно получить исходную кислоту А, и бесцветный газ , входящий в состав атмосферного воздуха. Напишите уравнения описанных реакций.

7) Йод нагрели с избытком фосфора, и продукт реакции обработали небольшим количеством воды. Газообразный продукт реакции полностью нейтрализовали раствором едкого натра и добавили в полученный раствор нитрат серебра. Напишите уравнения описанных реакций.

HI + NaOH = NaI + H₂O

8) Газ, выделившийся при нагревании твердой поваренной соли с концентрированной серной кислотой, пропустили через раствор перманганата калия. Газообразный продукт реакции поглотили холодным раствором едкого натра. После добавления в полученный раствор йодоводородной кислоты появляется резкий запах и раствор приобретает тёмную окраску. Напишите уравнения описанных реакций.

NaClO + 2HI = NaCl + I₂ + H₂O

9) Через раствор бромида натрия пропустили газ, выделяющийся при взаимодействии соляной кислоты с перманганатом калия. После окончания реакции раствор выпарили, остаток растворили в воде и подвергли электролизу с графитовыми электродами. Газообразные продукты реакции смешали друг с другом и осветили. В результате произошел взрыв. Напишите уравнения описанных реакций.

10) К пиролюзиту осторожно прибавили раствор соляной кислоты, и выделившийся газ пропустили в химический стакан, наполненный холодным раствором едкого кали. После окончания реакции стакан накрыли картонкой и оставили, при этом стакан освещали солнечные лучи; через некоторое время в стакан внесли тлеющую лучинку, которая ярко вспыхнула. Напишите уравнения описанных реакций.

11) Вещество, выделяющееся на катоде и аноде при электролизе раствора йодида натрия с графитовыми электродами, реагируют друг с другом. Продукт реакции взаимодействуют с концентрированной серной кислотой с выделением газа, который пропустили через раствор гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.