3. Раствор хлорида натрия подвергли электролизу. На аноде выделился газ объёмом 2,8 л, на катоде — щёлочь массой 8 г. Определите газ и его количество вещества.

При электролизе водного раствора NaCl на аноде выделяется хлор, а в растворе образуется NaOH. Уравнение реакции: \(2\mathrm{NaCl}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow 2\mathrm{NaOH}+\mathrm{H_2}+\mathrm{Cl_2}\).

Проверим данные по щёлочи: \(n(\mathrm{NaOH})=8/40=0.2\) моль. По уравнению реакции на 2 моль NaOH образуется 1 моль Cl₂, поэтому \(n(\mathrm{Cl_2})=0.1\) моль. При н. у. этому соответствует объём \(0.1\cdot22.4=2.24\) л.

Следовательно, указанные в условии 2,8 л газа не согласуются с массой щёлочи 8 г. Если объём 2,8 л измерен при н. у., он соответствует \(2.8/22.4=0.125\) моль газа. По реакции это потребовало бы образования \(0.25\) моль NaOH, то есть 10 г.

Ответ: газ — хлор. Данные противоречивы: 8 г NaOH соответствуют 0,1 моль Cl₂ (2,24 л при н. у.), а 2,8 л при н. у. — 0,125 моль Cl₂.