Question

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

Answer 1

4AgNO₃+ 2H₂O = 4Ag + 4HNO₃ + O₂ (электролиз)

AgNO₃ + NaCl= NaNO₃ + AgCl

n(O₂) = 1,22 / 22,4 = 0,05 моль

m(O₂) = 32 ∙ 0,05 = 1,6 г

n(Ag) = 4n(O₂) = 0,2 моль

m(Ag) = 108 ∙ 0,2 = 21,6 г

m(AgNO₃) = 170 ∙ 0,4 = 68 г

n(AgNO₃) = 68 / 170 = 0,4 моль

n(AgNO₃ прореаг.) = 0,2 моль

n(AgNO₃ осталось) = 0,4 - 0,2  = 0,2 моль

m(NaCl) = 175,5  ∙  0,1 = 17,55  г

n(NaCl) = 17,55  / 58,5 = 0,3 моль

n(NaCl прореаг.) = 0,2 моль

n(NaCl осталось) = 0,3 - 0,2 = 0,1 моль

m(NaCl осталось) = 58,5  ∙  0,1 = 5,85 г

n(AgCl) = n(AgNO₃ осталось) = 0,2 моль

m(AgCl) =  143,5  ∙  0,2 = 28,7 г

m(р-ра) = 175,5 + 170 - 1,6 - 21,6 - 28,7 = 293,6 г

ω( NaCl) =5,85  / 293,6 = 0,02, или 2 %

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо сначала найти количество вещества, которое было выделено на аноде в процессе электролиза.

Молярная масса AgNO3 (нитрат серебра) = 107.87 г/моль Массовая доля AgNO3 в 40%-ном растворе = 40 г/100 г = 0.4 Масса AgNO3 в 170 г 40%-ного раствора = 170 г * 0.4 = 68 г Количество вещества AgNO3 = 68 г / 107.87 г/моль = 0.63 моль

Так как на аноде выделился газ, то можно предположить, что это кислород. Из уравнения электролиза воды известно, что 1 моль кислорода выделяется при прохождении 2 моль электричества. Следовательно, количество электричества, прошедшее через раствор, равно 0.63 моль * 2 = 1.26 моль.

Теперь мы можем найти количество вещества, которое образовалось на аноде в результате электролиза.

Массовая доля NaCl (хлорид натрия) в 10%-ном растворе = 10 г/100 г = 0.1 Масса NaCl в 175.5 г 10%-ного раствора = 175.5 г * 0.1 = 17.55 г Количество вещества NaCl = 17.55 г / 58.44 г/моль = 0.30 моль

Теперь мы можем найти общее количество вещества в полученном растворе.

Общее количество вещества = количество вещества изначального раствора + количество вещества, добавленного в процессе Общее количество вещества = 0.63 моль (AgNO3) + 0.30 моль (NaCl) = 0.93 моль

Теперь мы можем найти массовую долю NaCl в полученном растворе.

Массовая доля NaCl = (количество вещества NaCl / общее количество вещества) * 100% Массовая доля NaCl = (0.30 моль / 0.93 моль) * 100% = 32.3%

Итак, массовая доля хлорида натрия в полученном растворе составляет 32.3%.