При электролизе водного раствора гидроксида калия на аноде выделилось 11,2 л (н.у.) газа. Сколько граммов вещества выделилось на катоде?

Вопрос школьника по предмету Химия

При электролизе водного раствора гидроксида калия на аноде выделилось 11,2 л (н.у.) газа. Сколько граммов вещества выделилось на катоде?

Ответ учителя по предмету Химия

Дано:
электролиз  р-ра КОН

V(на аноде) = 11,2 л

Найти:
m(на катоде), г

Решение:

      Диссоциация КОН:  
КОН =  К⁺ + ОН⁻

                                         
 Н₂О ⇄ Н⁺ + ОН⁻

      
Известно, что в случае водных растворов наблюдается конкуренция между ионами растворенного вещества и воды за процесс окисления и восстановления. Катионы, стоящие в ряду напряжений о
т лития до алюминия движутся к катоду, но не восстанавливаются на катоде, так как идет восстановление воды. На аноде идет окисление иона гидроксила.
Кат(-):  2Н
₂О + 2е = Н₂↑ + 2ОН⁻   |2

Ан(+):   4ОН
⁻ — 4е = О₂↑ + 2Н₂О   |1

     Суммарное уравнение процесса:

2КOH + 2H
₂
O →(электролиз) → 2КOH + 2H
₂↑
 +
 
O
₂↑

     Химическое количество газа (
О₂) на аноде:

n(О₂) = Vан/Vm = 11,2/22,4 = 0,5 (моля)

      По уравнению реакции химическое количество газа (
Н₂) на катоде в 2 раза больше, чем (
О₂) на аноде 

n(Н₂) = 2n(О₂) = 2*0,5 = 1(моль)

М(Н₂) = 2*1 = 2 (г/моль)

    Масса водорода: 
m(Н₂) = n(Н₂)*М(Н₂) = 2*1 = 2 г

Ответ:
2 г