2NaCl + 2Н 2 О электролиз → H 2 ↑ +2NaOH + Cl 2 ↑ . Масса хлорида натрия равна m = 500⋅0,2 = 100 г. Согласно формуле (6.4.1) имеем: V (H2) = QVэ (H2) / 96 500, отсюда Q = V(H2)⋅96500 / Vэ(H2) = 1,12⋅96 500 / 11,2 = 9650 Кл. m(NaCl) = 9650⋅58,5 / 96 500 = 5,85 г; m(NaOH) = 40⋅9650 / 96 500 = 4,0 г. Оставшаяся масса хлорида натрия равна 100,0 – 5,85 = 94,15 г; m(H2O) = 9⋅9650 / 96 500 = 0,9 г. П р и м е р 131 При электролизе водного раствора нитрата никеля(II) (ω = 50 %) массой 91,50 г на катоде выделился никель массой 14,75 г. Определите содержание азотной кислоты в растворе (ω, %) после электролиза и объем газа, выделив- шегося на аноде. Решение Уравнение электролиза водного раствора нитрата никеля(II) Ni(NO 3 ) 2 + 2H 2 O электролиз → Ni + 2HNO 3 + O 2 ↑ + H 2 ↑ M(Ni) = 59 г/моль; М(HNO3) = 63 г/моль. Количество никеля, выделенного на катоде равно 14,75/59 = 0,25 моль. Следовательно, по реакции образуется 0,5 моль HNO3 или 0,5⋅63 = 31,5 г. Количество кислорода составит 0,25 моль 0,25⋅22,4 = 5,6 дм3 или 8,0 г. Такой же объем водорода выделяется на катоде, т.е. 5,6 дм3 или 0,5 г. Масса раствора составит 91,50 – 14,75 – 8,50 = 68,25 г. Откуда ω(HNO3) = 31,50⋅100/68,25 = 46,5 %.
Силикатная промышленность — это производство керамики, стекла, цемента из природных соединений кремния.
Керамика. Кирпич, кафель, глиняная, фаянсовая посуда, осколки древнегреческой амфоры — все это керамика (от греческого «керамон» — глина). Сырьем для производства керамических изделий являются глина и минеральные добавки. Глина состоит из мельчайших кристаллов минерала каолинита Аl2О3 • 2SiO2 • 2НО2. Процесс изготовления керамики сводится к следующему: подготовка сырья, формовка, сушка, обжиг. При подготовке сырья глину смешивают с водой. При этом образуется тестообразная масса сохранять приданную ей форму. После сушки и обжига изделие приобретает камневидное состояние. Керамическое производство развивается в трех направлениях: строительная керамика, керамика для быта, техническая керамика.Стекло. Состав обычного оконного стекла выражается формулой Na2O • CaO • 6SiO2. Стекло получают в специальных печах спеканием соды, известняка и белого песка. Схематично химизм процесса можно показать таким образом:
SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑Цемент. Сырьем для производства цемента являются глина и известняк. При их спекании происходит разложение известняка и образование силикатов и алюминатов кальция. Полученную массу (клинкер) перемалывают в зеленовато-серый порошок — портландцемент. При смешивании цемента с водой образуется тестообразная масса, которая со временем затвердевает. Происходит «схватывание» цемента.
Цемент — важный строительный материал, из него готовят бетон, железобетон. Бетон — смесь щебня или гравия, песка с цементом. Если в бетон ввести каркас из металлических стержней (стальная арматура), то получится железобетон. Бетон и железобетон в больших количествах идут на строительство гидроэлектростанций, плотин, сооружений, дорог, зданий.
