Question

Электролиз раствора сульфата цинка проводили с нерастворимым анодом в течении 6,7 часов, в результате чего выделился кислород объемом 5,6 л, измеренный при н.у. Вычислите ток и массу осажденного цинка при выходе его по току 70 %. Приведите схему электролиза.

Answer 1

Электролиз раствора ZnSO4 с нерастворимым анодом:
К(–) | p-p ZnSO4 | А(+)
←— Zn2+, SO42- →
←—— H2O ——→
на катоде: Zn2+ +2ē → Zn , ƒэкв(О2) = ½
2Н2О + 2ē → Н2↑ + 2ОН-
на аноде: 2H2O − 4ē → О2↑ + 4Н+ , ƒэкв(О2) = ¼
Суммарно:
ZnSO4 + 2Н2О -(эл.ток)→ Zn↓ + Н2↑ + O2↑ + Н2SO4

V(О2)= Vэ ∙ I ∙ t / F = Vm ∙ ƒэкв ∙ I ∙ t / F
I = V ∙ F / ( Vm ∙ ƒэкв ∙ t ) = 5,6 л ∙ 96485 Кл/моль ∙ 4 / (22,4 л/моль ∙ 6,7 ч ∙ 3600 с/ч) = 4,00 А
m(Zn)=ŋ ∙ Мэ ∙ I ∙ t / F = ŋ ∙ М ∙ ƒэкв ∙ I ∙ t / F=0,7 ∙ 4,00 А ∙ 65,4 г/моль ∙ 0,5 ∙ 6,7 ч ∙ 3600 с/ч / 96485 Кл/моль =22,9 г