Вопрос:

Через 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра (I) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 6,72 л (н.у.) газа.

Фотография

Ответ ассистента

1. Найдем массу и количество вещества нитрата серебра (I) (AgNO₃): $m(\text{AgNO}_3) = 170 \cdot 0,4 = 68 \text{ г}$. $n(\text{AgNO}_3) = \frac{68}{170} = 0,4 \text{ моль}$. 2. Электролиз раствора нитрата серебра: $4\text{AgNO}_3 + 2\text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{эл.ток}} 4\text{Ag} \downarrow + 4\text{HNO}_3 + \text{O}_2 \uparrow$. Газ на аноде — кислород $\text{O}_2$. $n(\text{O}_2) = \frac{6,72}{22,4} = 0,3 \text{ моль}$. По уравнению реакции на 1 моль $\text{O}_2$ приходится 4 моль $\text{AgNO}_3$, значит, для выделения 0,3 моль $\text{O}_2$ нужно $0,3 \cdot 4 = 1,2 \text{ моль}$ $\text{AgNO}_3$. У нас всего 0,4 моль $\text{AgNO}_3$. Это значит, что после полного разложения всей соли (0,4 моль $\text{AgNO}_3$ дает 0,1 моль $\text{O}_2$) пошел электролиз воды: $2\text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{эл.ток}} 2\text{H}_2 \uparrow + \text{O}_2 \uparrow$. 3. Анализ продуктов: - После электролиза 0,4 моль $\text{AgNO}_3$ образуется 0,4 моль $\text{HNO}_3$ и 0,1 моль $\text{O}_2$. - Осталось получить $0,3 - 0,1 = 0,2$ моль $\text{O}_2$ из воды. - Из уравнения $2\text{H}_2\text{O} \to 2\text{H}_2 + ext{O}_2$ следует, что для получения 0,2 моль $\text{O}_2$ электролизу подверглось $0,2 \cdot 2 = 0,4$ моль $\text{H}_2\text{O}$ (масса $0,4 \cdot 18 = 7,2 \text{ г}$). - Масса ушедших газов: $m(\text{Ag}) + m(\text{O}_2) + m(\text{H}_2) = (0,4 \cdot 108) + (0,3 \cdot 32) + (0,4 \cdot 2) = 43,2 + 9,6 + 0,8 = 53,6 \text{ г}$. - Масса конечного раствора после электролиза: $170 - 53,6 = 116,4 \text{ г}$. 4. Добавление щелочи: - $n(\text{NaOH}) = \frac{240 \cdot 0,1}{40} = 0,6 \text{ моль}$. - Реакция: $\text{HNO}_3 + \text{NaOH} \to \text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{O}$. - $\text{HNO}_3$ было 0,4 моль, $\text{NaOH}$ добавили 0,6 моль. $\text{HNO}_3$ прореагирует полностью, в избытке останется $0,6 - 0,4 = 0,2 \text{ моль} \text{NaOH}$. - Масса избытка $\text{NaOH} = 0,2 \cdot 40 = 8 \text{ г}$. - Общая масса полученного раствора: $116,4 + 240 = 356,4 \text{ г}$. 5. Массовая доля $\text{NaOH}$: $\omega(\text{NaOH}) = \frac{8}{356,4} \approx 0,02244$ или $2,24\%$. Ответ: 2,24%.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи