Подвергли электролизу 186,25 г 16%-го раствора хлорида калия с использованием инертных электродов. Процесс остановили, когда

Разъяснение:
Для решения данной задачи необходимо вычислить массовые доли компонентов в конечном растворе.

Согласно условию задачи, был проведен электролиз раствора хлорида калия. На катоде образовалось 13,44 л (при н. у.) газа. После электролиза раствор остался, и через него пропустили сероводород. В конечном растворе было обнаружено, что общее количество атомов калия и серы составляет 3,311 • 1023.

Для начала, расчитаем мольную массу хлорида калия (KCl). Молярная масса калия (K) равна 39,1 г/моль, а масса хлора (Cl) равна 35,5 г/моль. Таким образом, молярная масса KCl равна 39,1 + 35,5 = 74,6 г/моль.

Масса раствора KCl, подвергнутого электролизу, равна 186,25 г. Из процесса электролиза известно, что на катоде образовалось 13,44 л (при н. у.) газа, который является водородом (H2).

Используем соотношение между объемами газа и молью: 1 моль газа равна 22,4 л (при н. у.). Исходя из этого, можно расчитать количество молей водорода (H2) в газе:
13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль.

Теперь найдем количество молей хлорида калия (KCl) в растворе до электролиза:
Масса KCl / молярная масса KCl = 186,25 г / 74,6 г/моль ≈ 2,496 моль.

Таким образом, общее количество молей веществ в начальном растворе равно:
Количество молей KCl + Количество молей H2 = 2,496 моль + 0,6 моль = 3,096 моль.

Сведясь к общему количеству атомов калия и серы:
3,096 моль = 3,311 • 1023 атомов
1 моль = (3,311 • 1023 атомов) / 3,096 моль ≈ 1,068 • 1023 атомов.

Таким образом, в конечном растворе количество калия и серы составляет около 1,068 • 1023 атомов.

Для расчета массовой доли компонентов в конечном растворе необходимо знать отношение количества атомов калия (K) и серы (S) в молекуле сероводорода (H2S). При известных данных, данное отношение равно 1:1.

Таким образом, массовые доли компонентов в конечном растворе будут примерно равны:
Массовая доля K = (молярная масса K * Количество молей K * 100) / (молярная масса K * Количество молей K + молярная масса S * Количество молей S)
Массовая доля S = (молярная масса S * Количество молей S * 100) / (молярная масса K * Количество молей K + молярная масса S * Количество молей S)

Зная, что масса одного атома калия (K) составляет около 39,1 г/моль, а масса одного атома серы (S) составляет около 32,1 г/моль, и используя известные значения доли атомов K и S, можно рассчитать массовые доли компонентов K и S в конечном растворе.

Пример использования:
Массовая доля K = (39,1 * 1,068 * 1023 * 100) / (39,1 * 1,068 * 1023 + 32,1 * 1,068 * 1023)
Массовая доля S = (32,1 * 1,068 * 1023 * 100) / (39,1 * 1,068 * 1023 + 32,1 * 1,068 * 1023)

Совет:
Чтобы лучше понять задачу и решить ее более легко, рекомендуется углубиться в изучение электролиза и мольных расчетов. Обратите внимание на использование мольной массы в решении задачи и на важность понимания отношений между массами и количеством вещества.

Упражнение:
Подвергли электролизу 64 г 4%-го раствора NaCl с использованием инертных электродов. Процесс остановили, когда на катоде образовалось 6,72 л (при н. у.) газа. После этого, пропустили сероводород через оставшийся раствор, и в конечном растворе обнаружили, что общее количество атомов натрия и серы составляет 6,022 · 1023. Необходимо найти массовые доли компонентов в конечном растворе.