При электролизе водного раствора нитрата никеля (II) на катоде выделился металл

Стандартный потенциал никеля φ °( Ni 2+/Ni) = - 0,25 В
При электролизе солей металлов, электродные потенциалы которых находятся между потенциалами алюминия и водорода, на катоде восстанавливаются одновременно и катионы металлов, и молекулы воды
На катоде одновременно восстанавливаются катионы никеля и молекулы воды:
К: Ni 2+ + 2ē = Ni
2H2O + 2ē = H2↑ + 2OH-
При электролизе водных растворов, содержащих анионы кислородосодержащих кислот (CO3 2‒ , NO3 ‒ , SO4 2‒ , PO4 3‒ ), на аноде окисляются молекулы воды:
А: 2Н2О ‒ 4ē = О2↑ + 4Н+
Вычислим объем кислорода, который выделился на аноде:
Согласно второму закону Фарадея, в последовательно соединенных электролизерах отношение масс выделившихся на электродах веществ равно отношению их эквивалентных масс, для нашего примера можно записать:
m(Ni) Мэ(Ni) = V(O2)Vэ(O2)
Выразим из формулы объем кислорода:
V(O2) = mNi∙ Vэ(O2) Мэ(Ni)
Молярная масса эквивалента никеля равна:
MЭ = fЭ · М
Ni 2+ + 2ē = Ni
Один атом никеля отдает 2 электрона, следовательно, 1ē соответствует ½ частицы и fЭ(Ni) = ½
MЭ = fЭ · М
М(Ni) = 58,7 г/моль – молярная масса марганца
MЭ = fЭ · М = ½ ∙ М( Ni) = ½ ∙ 58,7г/моль = 29,35 г/моль – молярная масса эквивалента
Эквивалентный объем кислорода равен:
VЭ = fЭ · Vm
Vm = 22,4 л/моль – молярный объем кислорода
2Н2О ‒ 4ē = О2↑ + 4Н+
VЭ = fЭ · Vm = 14 ∙ 22,4 л/моль = 5,6 л/моль
Вычислим объем кислорода:
V(O2) = mNi∙ Vэ(O2) Мэ(Ni) = 14,75 ∙ 5,629,35 = 2,81 л
Ответ