Расчеты, связанные с электролизом гидроксида натрия 

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 + 2= Н₂↑ + 2ОН⁻;
на аноде: 2Н₂О — 4 = О₂↑ + 4Н⁺.

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

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;
I₂ + 2  ↔ 2I⁻,             φ⁰   = 0,54 B;
Cl₂ + 2  ↔ 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 Cl₂/2Cl⁻равен 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).