3. На рисунке показана установка для электролиза растворов. Спрогнозируйте продукты электролиза раствора нитрата серебра.
(a) Запишите схемы процессов, протекающих на электродах:
Катод (-):
Анод (+):
Молекулярное уравнение электролиза:
(b) Рассчитайте массу (г) и объём (л) выделившегося на аноде газообразного вещества при электролизе 85 г нитрата серебра.

(a) Продукты электролиза раствора нитрата серебра AgNO₃

При электролизе водного раствора нитрата серебра (AgNO₃) с использованием инертных электродов (например, графитовых) происходят следующие процессы.

Нитрат серебра диссоциирует в воде на ионы:

Катод (−):

На катоде происходит восстановление ионов серебра, так как серебро является малоактивным металлом.

На катоде выделяется металлическое серебро.

Анод (+):

На аноде происходит окисление воды с выделением газообразного кислорода:

На аноде выделяется кислород (O₂).

Молекулярное уравнение электролиза:

Таким образом, продукты электролиза:

• На катоде — серебро (Ag).

• На аноде — кислород (O₂).

• В растворе образуется азотная кислота (HNO₃).

(b) Расчёт массы и объёма газа, выделившегося на аноде

Дано:

Найти:

Решение:

1. Вычислим количество вещества нитрата серебра:

2. Определим количество вещества кислорода.

По уравнению реакции:

Из 4 моль AgNO₃ образуется 1 моль O₂.

Следовательно:

3. Рассчитаем массу кислорода:

Молярная масса кислорода:

4. Рассчитаем объём кислорода при нормальных условиях:

Молярный объём газа при н. у.: