34.08 Электролиз
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Через 400 г 36%-ного раствора нитрата железа(II) пропустили электрический ток. При этом объём газа, выделившегося на катоде, оказался в 2 раза меньше объёма газа, выделившегося на аноде, а массовая доля нитрата железа(II) уменьшилась до 10,19%. К полученному раствору добавили 120 г 40%-ного раствора карбоната аммония. Вычислите массовую долю нитрата железа(II) в конечном растворе. Возможными процессами окисления ионов Fe2+ и их осаждения из околокатодного пространства пренебречь.
m(Fe(NO3)2) = 0.36 * 400 = 144 г
n(Fe(NO3)2) = 144 / 180 = 0.8 моль
1) 2Fe(NO3)2 + 2H2O = 2Fe + O2 + 4HNO3 (электролиз)
2) 2H2O = 2H2 + O2 (электролиз)
На катоде выделялся водород, на аноде в обеих реакциях выделялся кислород. Пусть n(O2) в 1 реакции - х моль, n(O2) во 2 реакции - у моль. По условию задачи составим уравнение:
V(H2) * 2 = V(O2)1 и 2 р-ции, так как это газы при н.у., то
n(H2) * 2 = n(O2)1 и 2 р-ции
4y = x + y
3y = x.
W(Fe(NO3)2) = m(Fe(NO3)2) после р-ций / m р-ра после реакций 1 и 2
m(Fe(NO3)2) после р-ций = M*n = 180 * (0.8 - 2х) = 144 - 360х
m р-ра после реакций 1 и 2 = m(Fe(NO3)2) р-ра исх. - m(Fe) - m(CO2) - m(H2O) прореаг. = 400 - 112х - 32х - 12х = 400 - 156х
По условию задачи:
W(Fe(NO3)2) = (144 - 360х) / (400 - 156х) = 0.1019, отсюда
х = 0.3
у = 0.1.
По уравнению реакции 1:
n(Fe(NO3)2) ост. = 0.8 - 0.6 = 0.2 моль
n(HNO3) = 0.3 * 4 = 1.2 моль
m р-ра после реакций 1 и 2 = 400 - 156 * 0.3 = 353.2 г
n((NH4)2CO3) = m / M = (120 * 0.4) / 96 = 0.5 моль
3) (NH4)2CO3 + 2HNO3 = 2NH4NO3 + CO2 + H2O
m(CO2) = 44 * 0.5 = 22 г
m кон. р-ра = m р-ра после реакций 1 и 2 + m((NH4)2CO3 ) р-р - m(CO2) = 353.2 + 120 - 22 = 451.2 г
W(Fe(NO3)2) = m(Fe(NO3)2) / m кон. р-ра = (0.2 * 180) / 451.2 = 0.08 или 8%
Ответ: W(Fe(NO3)2) = 8%
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!
