34.01 Атомистика
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Через 440 г раствора нитрата меди(II), в котором 52,5% от общей массы раствора составляет масса протонов в ядрах всех атомов, пропускали электрический ток, используя инертные электроды. После того как на аноде выделилось 6,72 л (н.у.) газа электрический ток отключили, а электроды оставили в растворе. Определите массовую долю всех протонов в растворе после окончания всех реакций.
Уравнение реакции:
1) 2Cu(NO3)2 + 2H2O → 2Cu + O2 + 4HNO3
52,5% = 0,525; mпротонов = ωпротонов * mр-ра Cu(NO3)2 = 0,525 * 440 = 231 г
nпротонов = mпротонов / Mпротонов = 231 / 1 = 231 моль
Пусть n Cu(NO3)2 = x моль, тогда nпротонов Cu(NO3)2 = 91x моль; m Cu(NO3)2 = 188х г
Пусть n H2O = y моль, тогда nпротонов H2O = 10y моль, m H2O = 18y г
nпротонов в Cu(NO3)2 + nпротонов в H2O = 91x + 10y = 231 моль
m изн. р-ра = m Cu(NO3)2 + m H2O = 188x + 18y = 440 г
Составим систему уравнений:
91x + 10y = 231
188x + 18y = 440
x = 1 моль = n Cu(NO3)2
y = 14 моль = n H2O
n O2 = V O2 / Vm = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль
m O2 = n O2 * M O2 = 0,3 * 32 = 9,6 г
По уравнению реакции: n1 Cu(NO3)2 = 2n O2 = 2 * 0,3 = 0,6 моль. В реакцию вступило меньше нитрата меди, чем есть в растворе, следовательно, соль электролизовалась не подностью, электролиза чисто воды не происходило.
По уравнению реакции: n Cu = 2n O2 = 2 * 0,3 = 0,6 моль
m Cu = n Cu * M Cu = 0,6 * 64 = 38,4 г
По уравнению реакции: n HNO3 = 4n O2 = 4 * 0,3 = 1,2 моль
nост. Cu(NO3) = n Cu(NO3) – n1 Cu(NO3)2 = 1 – 0,6 = 0,4 моль
mкон. р-ра = mр-ра Cu(NO3)2 – m Cu – m O2 = 440 – 38,4 – 9,6 = 392 г
mост. Cu(NO3)2 = nост. Cu(NO3)2 * M Cu(NO3)2 = 0,4 * 188 = 75,2 г
После окончания электролиза электроды оставили в растворе, это означает, что оставшаяся на электродах медь может прореагировать с оставшейся в растворе азотной кислотой:
2) 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Медь находится в избытке по отношению к азотной кислоте, поэтому расчеты производим по последней:
n NO = n HNO3 / 4 = 1,2 моль / 4 = 0,3 моль
nобр Cu(NO3)2 = 3/8n HNO3 = 3/8 * 1,2 моль = 0,45 моль
mкон. р-ра = 392 г + m Cu - m NO = 392 + 0,45 * 64 - 0,3 * 30 = 411,8 г
n Cu(NO3)2 = 0,4 + 0,45 = 0,85 моль
nкон H2O = 14 - 0,3 * 2 + 1,2 / 2 = 14 моль
mпротонов кон. р-ра = (nпротонов конеч. Cu(NO3)2 + nпротонов конеч. H2O) * Mпротонов = (91 * 0,85 + 10 * 14) * 1 = 217,35 г
ωпротонов кон. р-ра = mпротонов кон. р-ра / mкон. р-ра = 217,35 / 411,8 = 0,5278 или 52,78%
Ответ: ωпротонов кон. р-ра = 52,78%
- 52,78
- 52.78
- 52,78%
- 52.78%
- 0,5278
- 0.5278
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!
