При электролизе расплавов или водных растворов солей протекают окислительно-восстановительные реакции на электродах (аноде и катоде). В статье рассмотрены расчетные задачи, в которых основной химической реакцией является электролиз — основные приемы и типы решения таких задач.
Какие именно процессы протекают при электролизе и как составлять уравнения химических реакций, протекающих при электролизе, вы можете узнать из статьи.
При решении задач на электролиз необходимо учитывать, что растворенное вещество может подвергнуться электролизу не полностью. Если вещество полностью разложилось под действием тока, далее может протекать электролиз воды по уравнению:
2H2O → O2 + 2H2
При действии тока на растворы некоторых веществ (например, соли активных металлов и кислородсодержащих кислот, щелочи, кислородсодержащие кислоты) количество этих веществ фактически не меняется, т.к. протекающие на катоде и аноде процессы приводят к электролизу воды.
Электролиза с растворимыми электродами в ЕГЭ по химии пока нет.
1. Провели электролиз водного раствора нитрата серебра с инертным анодом. Масса восстановленного на катоде серебра оказалась равной 2,16 г. Какой объём газа (н.у.) выделился на аноде? Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе, если масса раствора 250 г.
Решение и ответ:
Запишем уравнение электролиза раствора нитрата серебра:
4AgNO3 + 2H2O → 4Ag + 4HO3 + O2
Количество вещества серебра, образовавшегося на катоде:
n(Ag) = m/M = 2,16 г/108 г/моль = 0,02 моль
На аноде выделился кислород. Количество кислорода можем определить из количества серебра по уравнению реакции:
n(O2) = 1/4·n(Ag) = 1/4 · 0,02 = 0,005 моль
Объем кислорода:
V(O2) = n·Vm = 0,005·22,4 = 0,112 л
Количество вещества азотной кислоты:
n(HNO3) = n(Ag) = 0,02 моль
m(HNO3) = n·M = 0,02 моль·63 г/моль = 1,26 г
Массовая доля азотной кислоты в полученном растворе:
ω(HNO3) = m(HNO3)/*mр-ра = 1,26/250 = 0,005 = 0,5%
Ответ: V(O2) = 0,112 л, ω(HNO3) = 0,5%
2. Провели полный электролиз 200 г раствора хлорида калия с ω(KCl) = 7,45%. К полученному раствору добавили 50 г раствора фосфорной кислоты с ω(H3PO4) = 19,6%. Определите формулу образовавшейся при этом соли.
Решение и ответ:
Запишем уравнение электролиза раствора хлорида калия:
2KCl + 2H2O → 2KOH + Cl2 + H2
При полном электролизе вступит в реакцию весь хлорид калия. Определим массу и количество вещества хлорида калия:
m(KCl) = mр-ра(KCl) ·ω(KCl) = 200 г · 0,075 = 14,9 г
n(KCl) = m/M =14,9 г / 74,5 г/моль = 0,2 моль
Определим количество образовавшейся щелочи:
n(KOH) = n(KCl) = 0,2 моль
Определим количество фосфорной кислоты:
m(H3PO4) = mр-ра(H3PO4) ·ω(H3PO4) = 50 г · 0,196 = 9,8 г
n(H3PO4) = m/M =9,8 г / 98 г/моль = 0,1 моль
При взаимодействии фосфорной кислоты с щелочью возможно образование трех типов солей:
H3PO4 + KOH → KH2PO4 + H2O
H3PO4 + 2KOH → K2HPO4 + 2H2O
H3PO4 + 3KOH → K3PO4 + 3H2O
При соотношении кислоты и щелочи n(H3PO4):n(KOH) = 0,1:0,2 или 1:2 протекает вторая реакция и образуется гидрофосфат калия. Количество вещества гидрофосфата калия равно:
n(K2HPO4) = n(H3PO4) = 0,1 моль
Ответ: K2HPO4
3. В процессе электролиза 500 мл раствора гидроксида натрия с ω(NaОН) = 4,6% (ρ = 1,05 г/мл) массовая доля NaОН в растворе увеличилась до 10%. Вычислите объёмы газов (н.у.), выделившихся на электродах.
Решение и ответ:
Уравнение реакции, которая протекает при электролизе раствора гидроксида натрия:
2H2O → O2 + 2H2
Фактически, на катоде восстанавливается водород, на аноде окисляется кислород. Количество щелочи в растворе при этом не изменяется. Определим количество щелочи:
mр-ра(NaOH) = Vр-ра(NaOH) ·ρ(NaOH) = 500 мл · 1,05 г/мл = 525 г
m(NaOH) = mр-ра(NaOH) ·ω(NaOH) = 525 г · 0,046 = 24,15 г
n(NaOH) = m/M =24,15 г / 40 г/моль = 0,604 моль
За счет чего же меняется массовая доля? Все очень просто — за счет электролиза воды. Зная, что масса гидроксида натрия не изменилась, найдем массу конечного раствора:
mр-ра,2(NaOH) = m(NaOH) / ω(NaOH) = 24,15 г / 0,1 = 241,5 г
Количество воды, которая подверглась электролизу:
m(H2O) = mр-ра,1(NaOH) – mр-ра,2(NaOH) = 525 – 241,5 = 283,5 г
n(H2O) = m/M =283,15 г / 18 г/моль = 15,75 моль
Из уравнения электролиза определим количество вещества водорода и кислорода и их массу:
n(H2) = n(H2O) = 15,75 моль
V(H2) = n·Vm =15,75 моль · 22,4 л/моль = 352,8 л
n(О2) = 1/2·n(H2O) = 7,875 моль
V(O2) = n·Vm = 7,875 моль · 22,4 л/моль = 176,4 л
Ответ: V(H2) = 352,8 л, V(O2) = 176,4 л
4. При электролизе (с инертным анодом) 235 г раствора нитрата меди (II) с ω(Cu(NO3)2) = 20% на катоде выделилось 9,6 г металла. Вычислите объём газа (н.у.), выделившегося на аноде, и массовые доли кислоты и соли в оставшемся растворе.
5.При электролизе раствора хлорида натрия на катоде выделилось 13,44 л водорода (н.у.). Хлор, выделившийся на аноде, поглотили горячим раствором гидроксида калия. Рассчитайте количества солей – хлорида калия и хлората калия, − образовавшихся в растворе в результате реакции.
6. В результате электролиза раствора хлорида натрия получили раствор, содержащий 20 г гидроксида натрия. Газ, выделившийся на аноде, полностью прореагировал с 500 мл раствора йодида калия. Рассчитайте объём газа (н.у.), выделившегося на аноде и массовую долю йодида калия в растворе.
7. При электролизе 200 г раствора хлорида натрия с массовой долей соли 17,55% из раствора выделилось 3,36 л хлора (н.у.). Определите массовые доли веществ в растворе после прекращения электролиза.
8. При проведении электролиза 500 г 16% раствора сульфата меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.
Решение.
Во-первых, составляем уравнение реакции электролиза раствора сульфата меди. Как это делать, подробно описано в статье Электролиз.
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + 2H2SO4 + O2
Находим массу чистого сульфата меди:
m(CuSO4) = mраствора*ω(CuSO4) = 500*0,16 = 80 г
Количество вещества сульфата меди:
n(CuSO4) = m/M = 80/160 = 0,5 моль
Видно, что на аноде должно выделиться 0,25 моль газа, или 5,6 л.
Однако, в условии сказано, что выделилось только 1,12 л газа. Следовательно, сульфат меди прореагировал не полностью, а только частично.
Находим количество и массу кислорода, который выделился на аноде:
n(O2) = V/Vm = 1,12/22,4 = 0,05 моль,
m(O2) = n*M = 0,05*32 = 1,6 г.
Следовательно, в электролиз вступило 0,1 моль сульфата меди.
В растворе осталось 0,4 моль сульфата меди. При этом образовалось 0,1 моль серной кислоты массой 9,8 г и 0,1 моль меди выпало в осадок (масса меди 6,4 г).
При этом масса полученного раствора после электролиза mр-ра2 равна:
mр-ра2 = 500 – 1,6 – 6,4 = 492 г
Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. При этом количество растворенных веществ поменялось. Зато не поменялась их массовая доля. Найдем массовую долю сульфата меди ω(CuSO4)2 и серной кислоты ω(H2SO4) в растворе, который остался после электролиза:
m(CuSO4)ост = n*M = 0,4*160 = 64 г
ω(CuSO4)2 = m(CuSO4)2/*mр-ра2 = 64/492 = 0,13 = 13%
ω(H2SO4) = m(H2SO4)/*mр-ра2 = 9,8/492 = 0,02 = 2%
Найдем массу и количество серной кислоты и массу сульфата меди в порции массой mр-ра3 = 98,4 г, которую мы отобрали:
m(CuSO4)3 = ω(CuSO4)2*mр-ра3 = 0,13*98,4 = 12,79 г
m(H2SO4)2 = ω(H2SO4)*mр-ра3 = 0,02*98,4 = 1,97 г
n(CuSO4) = m/M = 12,79/160 = 0,08 моль
n(H2SO4) = m/M = 1,97/98 = 0,02 моль
Чтобы осадить ионы меди, гидроксид натрия должен прореагировать и с серной кислотой в растворе, и с сульфатом меди:
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2H2O
В первой реакции израсходуется 0,04 моль гидроксида натрия, во второй реакции 0,16 моль гидроксида натрия. Всего потребуется 0,2 моль гидроксида натрия. Или 8 г чистого NaOH, что соответствует 40 г 20%-ного раствора.
Ответ: масса раствора 40 г.
Задача из досрочного ЕГЭ по химии-2020 на электролиз:
9. Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 665,6 г 25%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю хлорида бария в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения
искомых физических величин).
Уравнения реакций:
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu↓ + 2H2SO4 + O2↑ (электролиз)
2H2O = 2H2↑ + O2↑ (электролиз)
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
Количество вещества реагентов и масса продуктов реакций:
m(CuSO4) = 640 · 0,15 = 96 г n(CuSO4 ) = 96 / 160 = 0,6 моль
n(O2) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль
n(Cu) = n(CuSO4) = 0,6 моль
m(Cu) = 0,6 · 64 = 38,4 г
n(H2SO4) = n(CuSO4 ) = 0,6 моль
n(O2 [1]) = 0,5n(CuSO4) = 0,3 моль
n(O2 [2]) = 0,5 – 0,3 = 0,2 моль
n(H2O прореаг.) = 2n(O2 [2]) = 0,4 моль
m(H2O прореаг.) = 0,4 · 18 = 7,2 г
m(O2 [1]) = 32 · 0,3 = 9,6 г
m(BaCl2) = 665,6 · 0,25 = 166,4 г
n(BaCl2) = 166,4 / 208 = 0,8 моль
n(BaCl2 прореаг.) = n(H2SO4) = 0,6 моль
n(BaCl2 осталось) = 0,8 – 0,6 = 0,2 моль
m(BaCl2 осталось) = 0,2 · 208 = 41,6 г
n(BaSO4) = n(BaCl2 прореаг.) = 0,6 моль
m(BaSO4) = 0,6 · 233 = 139,8 г
Массовая доля хлорида бария в растворе:
m(р-ра) = 640 + 665,6 – 38,4 – 7,2 – 139,8 – 9,6 = 1110,6 г
ω(BaCl2) = 41,6 / 1110,6 = 0,037, или 3,7 %
Ответ: ω(BaCl2) = 3,7 %
10. В результате электролиза раствора хлорида натрия получили раствор, содержащий 20 г гидроксида натрия. Газ, выделившийся на аноде, полностью прореагировал с 500 мл раствора иодида калия. Рассчитайте объём газа (н.у.) и молярную концентрацию использованного раствора иодида калия.
11. При электролизе 200 г раствора гидроксида натрия с ω(NaОН) = 4% на аноде выделилось 44,8 л (н.у.) кислорода. Какой объём водорода выделился на катоде, и какой стала массовая доля NaOH в растворе после электролиза?
12. При электролизе 200 г раствора хлорида натрия с массовой долей соли 17,55% из раствора выделилось 3,36 л хлора (н.у.). Определите массовые доли веществ в растворе после прекращения электролиза.
13. При электролизе (с инертным анодом) 235 г раствора нитрата меди(II) с ω(Cu(NO3)2) = 20% на катоде выделилось 9,6 г металла. Вычислите объём газа (н.у.), выделившегося на аноде, и массовые доли кислоты и соли в оставшемся
растворе.
14. При электролизе 900г 3%-ного раствора нитрата натрия на аноде выделилось 90л (н.у.) кислорода. Определите массовую долю нитрата натрия в растворе после окончания электролиза.
15. Какую массу свинца можно получить при электролизе 200г раствора нитрата свинца с массовой долей 10%?
16. Для нейтрализации кислоты, образовавшейся после электролиза нитрата серебра, потребовалось 145,5мл 10%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,1г/мл. Определите массу выделившегося на катоде серебра.
Ответ: 43,2г
17. После электролиза 500г водного раствора сульфата меди масса раствора уменьшилась на 8г. Оставшийся раствор нацело прореагировал с 8,96л (н.у.) сероводорода. Определите массовую долю сульфата серебра в исходном растворе и массовые доли веществ, оставшихся в растворе после электролиза.
18. После электролиза с инертными электродами 500г водного раствора сульфата меди с массовой долей 16% масса раствора уменьшилась на 16г. Определите массу меди, выделившейся на катоде и массовые доли веществ, оставшихся в растворе после электролиза.
19. После электролиза 250 г раствора нитрата ртути (II) с массовой долей соли 19,5% масса раствора уменьшилась на 20,22%. Определите массы веществ, выделившихся на электродах, и молярную концентрацию веществ в конечном растворе, если его плотность составила 1,06 мл.
20. В результате электролиза 400мл 20%-ного раствора CuSO4 с плотностью 1,2г/мл на аноде выделилось 4,48л (н.у.) газа. Определите массы веществ, выделившихся на электродах и массовые доли веществ в конечном растворе.
21. После электролиза 200г 2%-ного водного раствора гидроксида натрия массовая доля гидроксида натрия увеличилась на 0,44%. Определите количества веществ, выделившихся на катоде и аноде.
22. При электролизе соли металла, проявляющего в своих соединениях степени окисления +2 и +3, на катоде было получено 2,6 г металла, а на аноде выделился 1,68 л (н.у.) газа с плотностью по водороду 35,5. Определите формулу соли, которая подверглась электролизу.
Ответ: CrCl3
23. 150 г раствора, содержащего 8% сульфата меди (II) и 11,7% хлорида натрия, подвергли электролизу. Электролиз прекратили, когда на катоде выделилось 1,12л (н.у.) водорода. Определите, какие вещества находятся в растворе после электролиза, а также их количество.
24. Раствор, содержащий по 0,2 моль нитрата меди (II), хлорида калия и сульфата рубидия, подвергли электролизу до полного выделения меди. Определите объёмы газов, выделившихся на электродах, и количества веществ в полученном растворе. Какова среда конечного раствора?
25. Раствор, содержащий 0,1моль нитрата ртути (II), 0,3 моль хлорида калия и 0,2моль сульфата натрия подвергли электролизу до полного выделения хлора. Определите объёмы газов, выделившихся на электродах и количества веществ в полученном растворе. Какова среда полученного раствора?
Другие задачи на электролиз:
26. Электролиз 282 г 40%-ного раствора нитрата меди (II) остановили после того, когда масса раствора уменьшилась на 32 г. К образовавшемуся раствору добавили 140 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе.
27. При проведении электролиза 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра (I) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1, 12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 79,44 г. Вычислите массу 10%-ного раствора хлорида натрия, необходимого для полного осаждении ионов серебра из отобранной порции раствора.
28. При проведении электролиза 312 г 15%-ного раствора хлорида натрия процесс прекратили, когда на катоде выделилось 6,72 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 58,02 г. Вычислите массу 20%-ного раствора сульфата меди (II), необходимого для полного осаждения гидроксид-ионов из отобранной порции раствора.
29. Электролиз 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II) остановили после того, когда масса раствора уменьшилась на 32 г. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе.
30. При проведении электролиза 360 г 18,75% раствора хлорида меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 4,48 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 22,2 г. Вычислите массу 20 %-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.
31. При проведении электролиза 624 г 10%-ного раствора хлорида бария процесс прекратили, когда на катоде выделилось 4,48 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 91,41 г. Вычислите массу 10%-ного раствора карбоната натрия, необходимого для полного осаждения ионов бария из отобранной порции раствора.
32. При проведении электролиза 500 г 16%-ного раствора сульфата меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. К образовавшемуся раствору прибавили 53 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю сульфата меди (II) в полученном растворе.
33. Через 200 г раствора поваренной соли, содержащего 17,55 мас. % NaСl, некоторое время пропускали постоянный ток. Выделилось 3,36 л хлора (н.у.). Определите концентрации веществ в мaс.% в полученном растворе.
34. При электролизе 188 г 50 мас. % раствора нитрата меди (II) на катоде выделилось 19,2 г металла. Найти объем газа (н.у.), выделившегося на аноде, и концентрации кислоты и соли в массовых процентах в электролизере.
35. После электролиза 250 г раствора нитрата ртути (II) с массовой долей соли 19,5 % масса раствора уменьшилась на 10,85 г. Определите количества веществ, выделившихся на электродах и массовые доли веществ в оставшемся растворе.
36. 50 г водного раствора сульфата меди подвергли электролизу, при этом на аноде выделилось 2,8 л газа (н.у.). Определите массовую долю сульфата меди в исходном растворе, если известно, что после электролиза масса раствора составила 42,4 г.
37. Определите состав раствора (в массовых долях), полученного в результате электролиза 100 г раствора сульфата меди, если известно, что во время электролиза на аноде выделилось 2,8 л газа (н.у.), а масса раствора после электролиза составила 92,4 г.
38. 117 г раствора хлорида натрия с массовой долей соли 5 % в течение некоторого времени подвергали электролизу. При этом на электродах выделилось 8,96 л газов (н.у.). Определите состав раствора после электролиза (в массовых долях).
39. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 53 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю сульфата меди(II) в полученном растворе.
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 (электролиз)
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O
Ответ: w(CuSO4) = 11,79%
40. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, который нужно добавить к отобранной порции раствора до полного осаждения ионов меди.
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 (электролиз)
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Ответ: m(раствора NaOH) = 40 г
41. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 135 г 40%-ного раствора хлорида меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 27 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
CuCl2 = Cu + Cl2 (электролиз)
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl
Ответ: w(NaOH) = 12,88%
42. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 390 г 15%-ного раствора хлорида натрия. После того как масса раствора уменьшилась на 21,9 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
2NaCl + 2H2O = H2 + 2NaOH + Cl2 (электролиз)
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Ответ: w(NaCl) = 4,6%
43. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 79,44 г. Вычислите массу 10%-ного раствора хлорида натрия, необходимого для полного осаждения ионов серебра из отобранной порции раствора.
4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + 4HNO3 + O2 (электролиз)
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3
Ответ: m(раствора NaCl) = 29,25 г
44. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра. После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 175,5 г 10%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + 4HNO3 + O2 (электролиз)
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3
Ответ: w(NaCl) = 2%
45. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 282 г 40%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 140 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + 4HNO3 + O2 (электролиз)
HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO3
Ответ: w(NaOH) = 2,16%
46. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 (электролиз)
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Ответ: w(NaOH) = 3,2%
47. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 234 г 20%-ного раствора хлорида натрия. После того как на катоде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
2NaCl + 2H2O = H2 + 2NaOH + Cl2 (электролиз)
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Ответ: w(NaOH) = 2,3%
48. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 470 г 20%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 24 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 212 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю нитрата меди(II) в полученном растворе.
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + 4HNO3 + O2 (электролиз)
Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + CO2 + H2O
Ответ: w(Cu(NO3)2) = 5,79%
49. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 18,75%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили и отобрали порцию полученного раствора массой 22,2 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.
CuCl2 = Cu + Cl2 (электролиз)
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl
Ответ: m(раствора NaOH) = 8 г
50. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 376 г 30%-ного раствора нитрата меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 224 г 25%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + 4HNO3 + O2 (электролиз)
HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO3
Ответ: w(NaOH) = 1,46%
51. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 624 г 10%-ного раствора хлорида бария. После того как на катоде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 91,41 г. Вычислите массу 10%-ного раствора карбоната натрия, необходимого для полного осаждения ионов бария из отобранной порции раствора.
BaCl2 + 2H2O = H2 + Ba(OH)2 + Cl2 (электролиз)
Ba(OH)2 + Na2CO3 = BaCO3 + 2NaOH
BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3 + 2NaCl
Ответ: m(раствора Na2CO3) = 47,7 г
52. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 312 г 15%-ного раствора хлорида натрия. После того как на катоде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили и отобрали порцию полученного раствора массой 58,02 г. Вычислите массу 20%-ного раствора сульфата меди(II), необходимого для полного осаждения гидроксид-ионов из отобранной порции раствора.
2NaCl + 2H2O = H2 + 2NaOH + Cl2 (электролиз)
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Ответ: m(раствора CuSO4) = 48 г
53. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как масса раствора уменьшилась на 23,2 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 175,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + 4HNO3 + O2 (электролиз)
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3
Ответ: w(NaCl) = 5,05%
53. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 270 г 20%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 120 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
CuCl2 = Cu + Cl2 (электролиз)
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl
Ответ: w(NaOH) = 2,3%
54. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 15%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 66,6 г. Вычислите массу 10%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.
CuCl2 = Cu + Cl2 (электролиз)
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl
Ответ: m(раствора NaOH) = 32 г
55. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 170 г 15%-ного раствора хлорида лития. После того как на аноде выделилось 2,24 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 410 г 16%-ного раствора фосфата натрия. Определите массовую долю фосфата натрия в полученном растворе.
2LiCl + 2H2O = H2 + 2LiOH + Cl2 (электролиз)
3LiOH + Na3PO4 = Li3PO4 + 3NaOH
3LiCl + Na3PO4 = Li3PO4 + 3NaCl
Ответ: w(Na3PO4) = 6%
56. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 624 г 10%-ного раствора хлорида бария. После того как на катоде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 265 г 20%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю карбоната натрия в полученном растворе.
BaCl2 + 2H2O = H2 + Ba(OH)2 + Cl2 (электролиз)
Ba(OH)2 + Na2CO3 = BaCO3 + 2NaOH
BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3 + 2NaCl
Ответ: w(Na2CO3) = 2,6%
57. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 240 г 40%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 665,6 г 25%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю хлорида бария в полученном растворе.
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 (электролиз)
H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl
CuSO4 + BaCl2 = BaSO4 + CuCl2
Ответ: w(BaCl2) = 5,67%
58. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 372,5 г 20%-ного раствора хлорида калия. После того как масса раствора уменьшилась на 29,2 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 152 г 20%-ного раствора сульфата железа(II). Определите массовую долю хлорида калия в полученном растворе.
2KCl + 2H2O = H2 + 2KOH + Cl2 (электролиз)
FeSO4 + 2KOH = Fe(OH)2 + K2SO4
Ответ: w(KCl) = 3,12%
59. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 80 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 0,896 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 28 г порошка железа. Определите массовую долю сульфата железа(II) в полученном растворе.
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 (электролиз)
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Ответ: w(FeSO4) = 19,5%
60. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 40%-ного раствора нитрата серебра. После того как масса раствора уменьшилась на 46,4 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 207,5 г 40%-ного раствора иодида калия. Определите массовую долю иодида калия в полученном растворе.
4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + 4HNO3 + O2 (электролиз)
AgNO3 + KI = AgI + KNO3
Ответ: w(KI) = 4,08%
61. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 180 г 37,5%-ного раствора хлорида меди(II). После того как на аноде выделилось 6,72 л (н.у.) газа, процесс остановили. Из полученного раствора отобрали порцию массой 55,8 г. Вычислите массу 10%-ного раствора сульфида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.
CuCl2 = Cu + Cl2 (электролиз)
CuCl2 + Na2S = CuS + 2NaCl
Ответ: m(раствора Na2S) = 62,4 г
62. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 270 г 20%-ного раствора хлорида меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 40,5 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 70 г 40%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
CuCl2 = Cu + Cl2 (электролиз)
CuCl2 + 2KOH = Cu(OH)2 + 2KCl
Ответ: w(KOH) = 5,8%
63. Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 640 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 5,6 л (н.у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 65 г порошка цинка. Определите массовую долю сульфата цинка в полученном растворе.
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 (электролиз)
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Ответ: w(ZnSO4) = 20,4%
Вычисление массы и объема веществ, образующихся при электролизе
Решение задач по химии на электролиз вещества
Задание 261.
Электролиз раствора К2SO4 проводили при силе тока 5 А в течение 3 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н.у.), выделившихся на катоде и аноде? Ответ: 5,03 г; 6,267 л; 3,133 л.
Решение:
Стандартный электродный потенциал системы К+ + 1
= К0 (-2,92 В) значительно отрицательнее потенциала водородного электрода в нейтральной среде (-0,41 В). Поэтому на катоде будет происходить электрохимическое восстановление воды, сопровождающееся выделением водорода, а ионы К+, приходящие к катоду, будут накапливаться в прилегающей к нему зоне (катодное пространство):
2Н2О + 2 = Н2 ↑ + 2ОН–
На аноде будет происходить электрохимическое окисление воды, приводящее к выделению кислорода:
2Н2О – 4 = О2 ↑ + 4Н+,
поскольку, отвечающий этой системе стандартный электродный потенциал (+1,23 В) значительно ниже, чем стандартный электродный потенциал (+2,01 В), характеризующий систему: 2SO42- – 2 = 2S2O82-. Ионы SO42-, движущиеся при этом к аноду, будут накапливаться в анодном пространстве.
Массу разложившейся воды находим из уравнения Фарадея, имея в виду, что 3 ч = 10800 с и МЭ(Н2О) = 9 г/моль, получим:
m(H2O) = МЭ(В) . I . t/F = 9 . 5 . 10800/96500 = 5,036 г.
При вычислении объёмов выделившихся газов представим уравнение Фарадея в следующем виде:
V = VЭ . I . t/F
Здесь V – объём выделившегося газа, л; m(B) – масса выделившегося вещества, г; VЭ – эквивалентный объём газа, л/моль; МЭ(В) – масса эквивалента вещества, г/моль; I – сила тока, А; t – время, с; F – число Фарадея, 96500.
Поскольку при нормальных условиях эквивалентный объём водорода равен 11,2 л/моль, а кислорода – 5,6 л/моль, получим:
V(H2) = (11,2 . 5 . 10800)/96500 = 6,267 л;
V(О2) = (5,6 . 5 . 10800)/96500 = 3,133 л;
Ответ: m(H2O) 5,03 г; V(H2) = 6,267 л; V(О2) =3,133 л.
Задание 262.
При электролизе соли некоторого металла в течение 1,5 ч при силе тока 1,8 А на катоде выделилось 1,75 г этого металла. Вычислите эквивалентную массу металла. Ответ: 17.37 г/моль.
Решение:
Эквивалентную массу металла рассчитаем из уравнения Фарадея относительно эквивалентной массы вещества, подставив в него данные из задачи, получим:
m(В) = МЭ(В) . I . t/F;
МЭ(Ме) = m(В) . F/(I . t) = (1,75 . 96500)/(1,8 . 60 . 60 . 1,5) = 17,37 г/моль.
Здесь m(B) – масса выделившегося вещества, г; VЭ – эквивалентный объём газа, л/моль; МЭ(В) – масса эквивалента вещества, г/моль; I – сила тока, А; t – время, с; F – число Фарадея, 96500 Кл/моль.
Ответ: 17.37 г/моль.
Задание 263.
При электролизе раствора СuSO4 на аноде выделилось 168 см3 газа (н.у.). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде. Ответ:0,953г.
Решение:
Стандартный электродный потенциал системы Cu2+ + 2 = Cu0 (+0,34 В) значительно положительнее потенциала водородного электрода в кислой среде (0,00 В). В этом случае на катоде будет происходить электрохимическое восстановление меди Cu2+:
Cu2+ + 2 = Cu0
На аноде будет происходить электрохимическое окисление воды, приводящее к выделению кислорода:
2Н2О – 4 = О2↑ + 4Н+,
поскольку, отвечающий этой системе стандартный электродный потенциал (+1,23 В) значительно ниже, чем стандартный электродный потенциал (+2,01 В), характеризующий систему: 2SO42- – 2 = 2S2O82-. Ионы SO42-, движущиеся при этом к аноду, будут накапливаться в анодном пространстве.
Эквивалентный объём кислорода равен 5,6 л/моль. Тогда количество эквивалентов выделившегося кислорода равно:
(О2) = V(O2)/VЭ(О2) = 0,168/5,6 = 0,03 моль.
Так как (О2) = (Cu), то можно рассчитать массу выделившейся меди при электролизе сульфата меди, получим:
m(Cu) = (Cu) . MЭ(Cu) = 0,03 . 31,77 = 0,953 г.
Ответ: m(Cu) = 0,953 г.
Задание 264.
Электролиз раствора Na2SO4 проводили в течение 5 ч при силе тока 7 А. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н.у.), выделившихся на катоде и аноде? Ответ: 11,75 г; 14,62 л; 7,31 л.
Решение:
Стандартный электродный потенциал системы Na+ +1 = Na0 (-2,71 В) значительно отрицательнее потенциала водородного электрода в нейтральной среде (-0,41 В). Поэтому на катоде будет происходить электрохимическое восстановление воды, сопровождающееся выделением водорода, а ионы Na+, приходящие к катоду, будут накапливаться в прилегающей к нему зоне (катодное пространство):
2Н2О + 2 = Н2↑ + 2ОН–
На аноде будет происходить электрохимическое окисление воды, приводящее к выделению кислорода:
2Н2О – 4 = О2↑ + 4Н+,
поскольку, отвечающий этой системе стандартный электродный потенциал (+1,23 В) значительно ниже, чем стандартный электродный потенциал (+2,01 В), характеризующий систему: 2SO42- – 2 = 2S2O82-. Ионы SO42-, движущиеся при этом к аноду, будут накапливаться в анодном пространстве.
Массу разложившейся воды находим из уравнения Фарадея, имея в виду, что 5 ч = 18000 с и МЭ(Н2О) = 9 г/моль, получим:
m(H2O) = МЭ(В) . I . t/F = 9 . 7 . 18000/96500 = 11,75 г.
При вычислении объёмов выделившихся газов представим уравнение Фарадея в следующем виде:
V = VЭ . I. t/F
Здесь V – объём выделившегося газа, л; m(B) – масса выде m(H2O) = 11,75 г; V(H2) = 14,62 л;V(О2) = 7,31 л.лившегося вещества, г; VЭ – эквивалентный объём газа, л/моль; МЭ(В) – масса эквивалента вещества, г/моль; I – сила тока, А; t – время, с; F – число Фарадея, 96500.
Поскольку при нормальных условиях эквивалентный объём водорода равен 11,2 л/моль, а кислорода – 5,6 л/моль, получим:
V(H2) = (11,2 . 7 . 10800)/96500 = 14,62 л;
V(О2) = (5,6 . 7 . 10800)/96500 = 7,31 л
Ответ: V(H2) = 14,62 л; V(О2) = 7,31 л.
Вычислить объем газа, выделившегося на аноде при электролизе раствора серной кислоты
Данил Чередов
Ученик
(120),
закрыт
5 лет назад
производившегося в течение 7 мин при силе тока 2,5А. При решении задачи напишите уравнения реакций, протекающих на аноде и катоде.
E = mc 2
Мастер
(2028)
5 лет назад
H2SO4 <=> 2H(+) + SO4(-2)
K(-) 2H(+) + 2e = H2
A(+) 2H2O – 4e = O2 + 4H(+)
SO4(-2) + 2H(+) <=> H2SO4 анодное пространство
V(O2) = (5.6/ 96500)*2.5*7*60 = 0,0609 л
Дано: масса продукта, выделившегося на катоде – 9,2 г.
Рассмотрим реакции, происходящие на электродах:
На катоде: 2H+ + 2e- → H2↑
На аноде: 4OH- → 2H2O + O2↑ + 4e-
Так как количество электронов, передаваемых на катоде и аноде, одинаково, можно установить пропорциональность между массами продуктов на катоде и аноде:
m(H2) / m(O2) = M(O2) / 2M(H2) = 32 / 2 = 16
где M(O2) и M(H2) – молярные массы кислорода и водорода соответственно.
а) Чтобы найти объем газа, выделившегося на аноде, нужно вычислить количество вещества кислорода, выделившегося на аноде, по формуле:
n(O2) = m(O2) / M(O2) = 9,2 г / 32 г/моль = 0,2875 моль
Затем найдем количество вещества газа по уравнению пропорциональности:
n(H2) = n(O2) / 2 = 0,2875 моль / 2 = 0,14375 моль
Объем газа при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) можно вычислить по уравнению состояния идеального газа:
V(H2) = n(H2) * RT / P = 0,14375 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К / 101325 Па = 3,76 л (приблизительно)
Ответ: объем газа, выделившегося на аноде, составил 3,76 л (при н.у.).
б) Массу израсходованного гидроксида натрия можно определить из соотношения между количеством электричества, прошедшим через раствор, и количеством вещества гидроксида натрия, участвующего в реакции:
Q = n * F
где Q – количество электричества (измеряемое в кулонах), n – количество вещества (измеряемое в молях), F – постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
Известно, что на катоде выделилось 0,1 моль водорода:
n(H2) = m(H2) / M(H2) = 9,2 г / 2 г/моль = n(H2) = 4,6 моль
Так как количество электронов, передаваемых на катоде и аноде, одинаково, количество электричества, прошедшего через раствор, равно количеству электричества, необходимому для образования 0,1 моль водорода:
Q = n(H2) * F = 0,1 моль * 96485 Кл/моль = 9648,5 Кл
Зная количество электричества, можно вычислить количество вещества гидроксида натрия, участвующего в реакции на аноде:
n(OH-) = Q / (4 * F) = 9648,5 Кл / (4 * 96485 Кл/моль) = 0,25 моль
Масса гидроксида натрия, израсходованного при электролизе, равна:
m(NaOH) = n(OH-) * M(NaOH) = 0,25 моль * 40 г/моль = 10 г
Ответ: масса израсходованного гидроксида натрия составила 10 г.
Здравствуйте, уважаемые читатели!
Вот уже 2-й месяц по субботам, с 18 до 20 часов я провожу вебинарный курс по решению 34 задач. Разобрали атомистику, электролиз, олеум, пластинки, задачи на альтернативные реакции (кислые, комплексные соли). Стратегические планы вебинарного курса – составление и решение универсальных тренажеров, объединяющих в себе основные усложнения расчетных задач. А пока тактические моменты – отработка этих усложнений, но на более “закрученных” задачах. Сегодня утром в своей почте обнаружила письмо от слушательницы вебинарного курса, которая выразила желание порешать задачи с минимумом информации, например, вот эту:
Для проведения электролиза взяли раствор нитрата серебра. После того как объём газа, выделившийся на аноде, оказался в 1,2 раза меньше объёма газа, выделившегося на катоде, процесс остановили. (Объёмы газов измерены при одинаковых условиях). Масса образовавшегося в процессе электролиза раствора оказалась на 51,8% меньше массы исходного раствора. К полученному раствору добавили равный ему по массе 20%-ный раствор гидроксида натрия. Определите среду конечного раствора и массовую долю соли в нём.
Решила не дожидаться субботы, а отрешать задачу здесь, причем – двумя способами. Основа решения – испытанный алгоритм “шаг за шагом”, основанный на всестороннем анализе каждого из предложений задачи.
Итак:
Первый способ (задаем массу исходного раствора, 100г)
1. а)4AgNO3 +2 H2O=4Ag↓ + O2↑ +4HNO3 (1)
2 H2O=2H2↑+O2↑ (2)
На аноде выделился кислород по первой (n1(O2) и второй(n2(O2) реакциям.
На катоде – серебро по 1 реакции (n1(Ag) и водород по 2 реакции (n2(H2).
б)Пусть:
n (AgNO3)прореагиров.= х моль,
n( Н2О)прореагиров.= у моль,
Тогда: n1(Ag)= х, n1(O2)=0,25 х, n1(HNO3)=x
n2(H2)= у, n2(O2)=0, 5 у.
n сумм (О2)= 0,25 х+0, 5 у
Согласно условию:
n сумм (О2)/ n2(H2)= 1/1,2.
(0,25 х+0, 5 у)/у=1/1,2.
Откуда: у=0,75х,
Т.е. в результате электролиза разложился весь нитрат серебра и часть воды.
в) Согласно условию, потеря массы раствора в ходе электролиза составила 51,8% от массы исходного раствора.
Пусть m исх.раствора AgNO3=100г,
тогда потеря массы Δm раствора= 51, 8 г.
Δm раствора= m1(Ag↓) +m1(O2↑) +m2(H2O)= 108x+32*0,25х+18*0,75х=129,5х
51,8=129,5х, откуда х = 0,4 моль.
г)Полученный в результате электролиза раствор:
состав – HNO3 – 0,4 моль
масса – 100*(1-0,518)=48,2 г
2. а) HNO3+NaOH=NaNO3+H2O (3)
б)согласно условию m раствора NaOH= m раствора после электролиза = 48, 2 г.
n(NaOH)=48,2*0,2/40=0,241 моль
т.к. n(HNO3)=0,4 моль, кислота – в избытке. Среда конечного раствора – кислая.
в) n(Na NO3)= 0,241 моль
m конечного раствора = 48, 2 г+48, 2 г=96,4 г
г) W(Na NO3)=0,241*85/96,4=0,2125=21,25%
Второй способ (задаем количество разложившегося нитрата серебра, 1 моль).
1. а)4AgNO3 +2 H2O=4Ag↓ + O2↑ +4HNO3 (1)
2 H2O=2H2↑+O2↑ (2)
На аноде выделился кислород по первой (n1(O2) и второй(n2(O2) реакциям.
На катоде – серебро по 1 реакции (n1(Ag) и водород по 2 реакции (n2(H2).
б)Пусть:
n (AgNO3)прореагиров.= 1 моль,
n( Н2О)прореагиров.= у моль,
Тогда: n1(Ag)= 1моль, n1(O2)=0,25моль, n1(HNO3)=1моль
n2(H2)= у, n2(O2)=0, 5 у.
n сумм (О2)= 0,25 +0, 5 у
Согласно условию:
n сумм (О2)/ n2(H2)= 1/1,2.
(0,25 +0, 5 у)/у=1/1,2.
Откуда: у=0,75 моль,
Т.е. в результате электролиза разложился весь нитрат серебра и часть воды.
в) Согласно условию, потеря массы раствора в ходе электролиза составила 51,8% от массы исходного раствора.
Пусть m исх.раствора AgNO3=х г,
тогда потеря массы Δm раствора= 0,518 х.
Δm раствора= m1(Ag↓) +m1(O2↑) +m2(H2O)= 108 +32*0,25+18*0,75 =129,5 г
0,518х=129,5 , откуда х= 250 г.
г)Полученный в результате электролиза раствор:
состав – HNO3 – 1 моль
масса – 250*(1-0,518)=120,5 г
2. а) HNO3+NaOH=NaNO3+H2O (3)
б)согласно условию m раствора NaOH= m раствора после электролиза = 120,5 г.
n(NaOH)=120,5*0,2/40=0,6025 моль
т.к. n(HNO3)=1 моль, кислота – в избытке. Среда конечного раствора – кислая.
в) n(Na NO3)= 0,6025 моль
m конечного раствора = 120,5 г+120,5 г=241 г
г) W(Na NO3)=0,6025*85/241=0,2125=21,25%
Как следует из полученных результатов, оба способа, основанные на введении дополнительной информации, привели к одному и тому же результату, т.е., являются верными.
Более подробно методические приемы решения задач с минимумом информации, (а также усложненных задач на растворимость и пластинки из сборника И.Ю. Белавина) будут разбираться на вебинаре в эту субботу. Зарегистрироваться можно по ссылке:
https://forms.gle/bfR4G5u6xABHQ77N6
Всего доброго!
