34.08 Электролиз

n(CuS) = 14,4 г / 96 г/моль = 0,15 моль
1) 2СuS + 3O₂ = 2CuO + 2SO₂
2) CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O 
Поскольку навеску сульфида меди (II) полностью сожгли, то количество оксида меди (II) тоже равняется 0,15 моль. По стехиометрическим коэффициентам реакции 2 можно сделать вывод, что серной кислоты тоже реагировало 0,15 моль.
m(H₂SO₄) = 98 г/моль * 0,15 моль = 14,7 г
m_р-ра(H₂SO₄) = 14,7 г / 0,1 = 147 г
Найдем массу раствора после растворения оксида меди (II):
m_р-ра = 147 г + 80 г/моль * 0,15 моль = 159 г
3) 2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + O₂ + 2H₂SO₄ 
n(O₂) = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль
Исходя из этого, можно сделать вывод, что меди выделилось 0,1 моль, прореагировало 0,1 моль сульфата меди (II), образовалось 0,1 моль серной кислоты.
m_р-ра = 159 г - 64 г/моль * 0,1 моль - 32 г/моль * 0,05 моль = 151 г
w(CuSO₄) = (160 г/моль * 0,05 моль) / 151 г = 0,053 (5,3%)
w(H₂SO₄) = (98 г/моль * 0,1 моль) / 151 г = 0,065 (6,5%)



 

Электролиз в первой колбе:
1) 2H₂O = 2H₂ + O₂
Электролиз во второй колбе:
2) 4AgNO₃ = 4Ag + O₂ + 4HNO₃
3) 3Na₂SO₃ + KClO₃ = KCl + 3Na₂SO₄
n(AgNO₃) = 0,2 моль
Мы не знаем, насколько полно прошел электролиз растворов. Пусть электролизу подверглось х моль воды в первой колбе и у моль нитрата серебра - во второй колбе. Тогда количество веществ в газовой смеси электродных продуктов, состоящей из водорода (х моль), кислорода (0,5х моль) из первой колбы и кислорода (0,25у моль) из второй колбы равно 10 / 22,4 = 0,45 моль. Количество катионов гидроксония зависит от количества протонов в растворе, которое зависит от количества азотной кислоты (сильная кислота, диссоциация идет полностью) - у моль. Атомов во всех электродных продуктах - 2х атомов водорода, х атомов кислорода в первой колбе и 0,5у атомов кислорода во второй колбе, у атомов серебра. Получаем систему уравнений:
3x + 0,5у = 0,45
17у = 3х + 1,5у
х = 0,146 моль, у = 0,028 моль
Теперь будем искать массовую долю хлората калия в первой колбе. Масса второго раствора после электролиза равна 154 - m(Ag) - m(O₂) = 147,27 г
Массовая доля хлората калия в полученном растворе равно массовой доле нитрата серебра в растворе после электролиза и равно (0,2 - 0,028) * (108 + 62) / 147,27 = 0,198
Значит, в первой колбе после электролиза и добавления сульфита натрия масса раствора 154 - 0,146 * 18 + 3,4 = 148 г
n(KClO₃) = (0,198 * 148) / 122,5 = 0,24 моль
Значит, до добавления сульфита натрия хлората было 0,24 + 1/3n(Na₂SO₃). 
1/3n(Na₂SO₃) = (3,4 / 126) / 3 = 0,21 моль
Столько же было хлората калия до электролиза:
w(KClO₃) = ((0,21 + 0,24) * 122,5) / 154 = 0,358 (35,8%)

Вариант ответа Записаны уравнения реакций:
[1] CuSO₄ + 2KCl = CuCl₂ + K₂SO₄
[2] СuCl₂ = Cu + Cl₂
[3] 2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu↓ + O₂ + 2H₂SO₄
[4] H₂SO₄ + 2KOH = 2H₂O + K₂SO₄
Приведены необходимые вычисления:
m(KOH) = 112 · 0,2 = 22,4 г
n(KOH) = 22,4 /56 = 0,4 моль
n(H₂SO₄) = n(KOH)/2= 0,4/2 = 0,2 моль = n(K₂SO₄)[3]
n(Cu)[2] = n(H₂SO₄) = 0,2 моль
n(O₂) = n(H₂SO₄)/2= 0,2/2 = 0,1 моль
Пусть n(Cu)[1] = x моль = n(Cl₂) = n(K₂SO₄)[1], тогда на катоде выделилась масса
64(x + 0,2) г,
а на аноде выделилась масса
(71x + 32 · 0,1) г
На аноде выделилась масса меньше, чем на катоде на 7,5 г, поэтому
64x + 12,8 – 71x – 3,2 = 7,5
x = 0,3 моль
Масса выделившихся веществ на аноде и на катоде
56,5 г

n(K₂SO₄) = 0,3 + 0,2 = 0,5 моль
m(K₂SO₄) = 174 · 0,5 = 87 г
m_р-ра = 1247 – 56,5 + 112 = 1302,5 г
Определена массовая доля сульфата калия в полученном растворе:
w(K₂SO₄) = 87 / 1302,5 = 0,0668, или 6,68 %.

Записаны уравнения реакций:
[1] 2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + O₂ + 2H₂SO₄
[2] 2NaCl + 2H₂O = H₂ + Cl₂ + 2NaOH
[3] H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O
Приведены необходимые вычисления:
M(CuSO₄ исх.)[1] = 320 ∙ 0,073 = 23,36 г
n(CuSO₄ исх.)[1] = 23,36 / 160 = 0,146 моль
M(NaCl исх.)[2] = 400 ∙ 0,0585 = 23,4 г
n(NaCl исх.)[2] = 23,4 / 58,5 = 0,4 моль
Пусть n(O2 обр.)[1] = x моль => n(Cu обр.)[1] = 2x моль
n(H₂ обр.)[2] = y моль => n(Cl₂ обр.)[2] = y моль
2x ∙ 64 + 32x = 11,68
2y + 71y = 11,68
х = 0,073 моль; y = 0,16 моль
n(H₂SO₄ обр.)[1] = n(CuSO₄ изр.)[1] = 2n(O₂ обр.)[1] = 0,073 ∙ 2 = 0,146 моль
n(NaOH обр.)[2] = 2n(H₂ обр.)[2] = 0,16 ∙ 2 = 0,32 моль
n(NaOH изр.)[3] = 2n(H₂SO₄ изр.)[3] = 0,146 ∙ 2 = 0,146 моль = 0,292 моль
n(NaOH ост.)[3] = n(NaOH обр.)[2] - n(NaOH изр.)[3] = 0,32 – 0,292 = 0,028 моль
m(NaOH ост.)[3] = 0,028 ∙ 40 = 1,12 г
m(обр. р-ра)[3] = m(исх. р-ра)[1] + m(исх. р-ра)[2] – 2 ∙ 11,68 = 320 + 400 – 23,36 = 696,64 г
 Определена массовая доля гидроксида натрия в полученном растворе:
(NaOH ост.)[3] = 1,12 / 696,64 = 0,0016, или 0,16%

[1] CuSO₄ + 2KCl = Cu↓ + Cl₂ + K₂SO₄
[2] 2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu↓ + O₂ + 2H₂SO₄
[3] H₂SO₄ + 2KOH = 2H₂O + K₂SO₄

Приведены необходимые вычисления:
m(KOH) = 112 · 0,2 = 22,4 г
n(KOH) = 22,4 /56 = 0,4 моль
n(H₂SO₄) = n(KOH)/2= 0,4/2 = 0,2 моль = n(K₂SO₄)[3]
n(Cu)[2] = n(H₂SO₄) = 0,2 моль
n(O₂) = n(H₂SO₄)/2= 0,2/2 = 0,1 моль
Пусть n(Cu)[1] = x моль = n(Cl2) = n(K₂SO₄)[1],
тогда на катоде выделилась масса
64(x + 0,2) г
а на аноде выделилась масса
(71x + 32 · 0,1) г
На аноде выделилась масса меньше, чем на катоде на 7,5 г, поэтому
64x + 12,8 – 71x – 3,2 = 7,5
x = 0,3 моль
Масса выделившихся веществ на аноде и на катоде
64 · 0,5 + 71 · 0,3 + 3,2 = 56,5 г
n(K₂SO₄) = 0,3 + 0,2 = 0,5 моль
m(K₂SO₄) = 174 · 0,5 = 87 г
mр-ра = 1247 – 56,5 + 112 = 1302,5 г
Определена массовая доля сульфата калия в полученном растворе:
(K₂SO₄) = 87 / 1302,5 = 0,0668, или 6,68 %.

1) 2КСl + 2H2O = H2 + Cl2 + 2KOH
n(Cl2) = 5,6 л /22,4 л/моль = 0,25 моль = n(H2) = 0,5n(KCl)
Пусть масса изначального раствора х г. Тогда исходная масса соли 0,2х г. Найдем массу раствора после реакции:
х - m(Cl2) - m(H2) = x - 71 г/моль * 0,25 моль - 2 г/моль * 0,25 моль = х - 18,25 г
m прор.(KCl) = 0,5 моль * 74,5 г/моль = 37,25 г
Масса хлорида калия после реакции составила 0,2х - 37,25 г
Мы знаем, что массовая доля изменилась на 9,5%. Из того, что соль расходовалась в процессе реакции, делаем вывод, что изменилась в меньшую сторону. Таким образом, новая массовая доля составляет 20 - 9,5 = 10,5%
Значит, отношение массы соли к массе раствора принимает следующий вид:
(0,2х - 37,25) / (х - 18,25) = 0,105
Решая уравнение, находим х:
х = 372 г
Это и есть масса исходного раствора хлорида калия

Катод: Cu2+ + 2 ē → Cu^o ↓ · 2
Анод: 2Н2О - 4ē → О2↑ + 4Н+ Суммарное уравнение в ионном виде:
2Cu2+ +2Н2О → 2Cu^o↓+О2↑ +4Н+ Суммарное уравнение в молекулярном виде:
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu^o ↓ +О2↑ + 2H2SO4
2) Определяем количества веществ сульфата меди в исходном растворе и кислорода,
выделившегося на аноде:
ν( CuSO4) = 100 · 0,1 / 160 = 0,0625 моль. ν(О2) = 0,560 / 22,4 = 0,025 моль.
Если бы электролиз сульфата меди прошел полностью, то, согласно уравнению реак- ции, кислорода должно было бы выделиться 0,0625 / 2 = 0,03125 моль, что больше, чем выделилось на самом деле. Следовательно, электролиз прошел не до конца и в растворе остался сульфат меди:
Было: 0,0625
2CuSO4 + 2H2O → 2Cuo ↓ +О2↑ + 2H2SO4 + (CuSO4) Прореагировало: 0,05 стало: 0,05 0,025 0,05 0,0125
3) Определяем массовые доли веществ в конечном растворе:
m(H2SO4) = 98 · 0,05 = 4,9 г. m(CuSO4 в конечном растворе) = 0,0125 · 160 = 2 г.
m(конечного раствора) = m(исходного раствора) – m(Cu) – m(О2) = 100 – 0,05 · 64 – 0,025 · 32 = 96 г.
ω(H2SO4) = 4,9 / 96 = 0,051. ω(CuSO4 в конечном растворе) = 2 / 96 = 0,0208
 

1) 2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + O2 + 4HNO3
2) 4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + O2 + 4HNO3
Пусть n(Cu(NO3)2) = x моль, а n(AgNO3) = y моль
Тогда по условию о массе смеси солей получаем уравнение:
188х + 170у = 12,8 г
По уравнениям реакций количество меди после полного электролиза составило х моль, количество серебра у моль, тогда из массы смеси металлов получаем второе уравнение:
64х + 108у = 5,36 г
Решая систему уравнений, находим х и у:
х = 0,05 моль, у = 0,02 моль
Находим изначальные массы нитратов и их массовые доли:
m(Cu(NO3)2) = 188 г/моль * 0,05 моль = 9,4 г
w(Сu(NO3)2) = 9,4 г / 500 г = 0,0188 (1,88 %)
m(AgNO3) = 170 г/моль * 0,02 моль = 3,4 г
w(AgNO3) = 3,4 г / 500 г = 0,0068 (0,68 %)

Электролиз расплава хлорида калия:

2KCl → 2K + Cl2↑

А(К) = 39 г/моль.

n(K) = 11,7/39 = 0,3 моль;

n(Cl2) = n/2(K) = 0,3/2 = 0,15 моль;

V(Cl2) = 22,4 ⃰0,15 = 3,36 л.
 

Уравнения реакций: 
(1) 2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + H₂ + Cl₂
(2) 3Cl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 3H₂O
n(KOH) = 0.04*3 = 0.12 моль 
По уравнению (1):
n(Cl₂) = n(H₂), следовательно,
V(Cl₂) = V(H₂) = 1.344/2 = 0.672 л
n(Cl₂) = 0.672/22.4 = 0.03 моль.
По уравнению (2):
определяем, что KOH в избытке, Сl₂ в недостатке 
n(KOH)_изб. = 0.12 - 0.06 = 0.06 моль
m(KOH)_изб = 0.06*56 = 3.36 г
n(KCl) = 0.03*5/3 = 0.05 моль
m(KCl) = 0.05*(39 +35.5) = 0.05*74.5 = 3.725 г
n(KClO₃) = 0.03*1/3 = 0.01 моль
m(KClO₃) = 0.01*(39 + 35.5 + 16*3) = 0.01*122.5 = 1.225 г 

Ответ: в растворе будет находиться: m(KOH)= 3.36 г, m(KCl) = 3.725 г, m(KClO₃) = 1.225 г 

2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂ + H₂
n(NaOH) = 125/40 = 3,125 моль
По условию реакции: 
n(NaCl) = 3,125 моль. 
n(протонов в NaCl) = 3,125*28 = 87,5 моль (число протонов в NaCl находим исходя из порядковых номеров элементов в таблице Менделеева)
Составим соотношение с использованием данных условия задачи:
100/679 = 87,5/n(протонов в H₂O).
n(протонов в H₂O) = (87,5*679)/100 = 594,125 моль 
n(H₂O) = 594,125/10 = 59,413 моль
m(H₂O) = 59,413*18 = 1069,434 г
m(NaCl) = 3,125*58,5 = 182,813 г
m(исх. р-ра) = 1069,434 + 182,813 = 1252,247 г
V(исх. р-ра) = 1252,247/1,12 = 1118 мл
Ответ: 1118 мл

Пусть n(NaCl) - х моль, а n(H₂O) - у моль, тогда
m(NaCl) = 58,5х г
m(H₂O) = 18у г
m(р⁺ в NaCl) = 28x г
m(p⁺ в H₂O) = 10у г. 
m(p⁺ в р-ре) = m(р⁺ в NaCl) + m(p⁺ в H₂O) = 0,547*526,5 = 288 г
m(р-ра) = m(NaCl) + m(H₂O) = 526,5 г 
Составим и решим систему уравнений: 
526,5 = 18у + 58,5х
288 = 28х + 10у
х = 1
у = 26
1) 2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂ + H₂ 
На аноде выделялся Сl₂.
n(газа на аноде) = 22,4/22,4 = 1 моль
По уравнению реакции при полном электролизе NaCl может выделиться только 0,5 моль Сl₂, следовательно, прошёл также и электролиз воды. 
2) 2H₂O = 2H₂ + O₂
На аноде выделялся О₂.
n(O₂) = 1 - 0,5 = 0,5 моль
n(H₂O после электролиза) = 26 - 1 - 1 =24 моль
n(Zn) = 13/65 = 0,2 моль
3) 2NaOH + Zn +2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂
m(p⁺) = m(p⁺ H₂O после электролиза) + m(p⁺NaOH) + m(p⁺ Zn) - m(p⁺H₂)  
m(p⁺) = (24*10 + 20*1 + 30*0,2 - 2*0,2)*1 = 265,6 г
m(кон. р-ра) = m(исх. р-ра NaCl) - m(Cl₂) - m(H₂) - m(H₂O) + m(Zn) - m(H₂) 
m(кон. р-ра) = 526,5 - 0,5*71 - 0,5*2 - 18*1 + 13 - 0,2*2 = 484,6 г 
w(p⁺) = 265,6/484,6 = 0,548 или 54,8% 
Ответ: 54,8% 

Пусть n(Na₂SO₄) - х моль, n(H₂O) - у моль, тогда 
m(Na₂SO₄) = 142х г
m(H₂O) = 18у г
m(р⁺ S в р-ре) = 16x г
m(p⁺ H в р-ре) = 2у г.
По условию задачи можем составить соотношение: 
169/1500 = m(р⁺ S в р-ре)/m(р⁺ Н в р-ре) = 16x/2y.
m(р-ра) = m(Na₂SO₄) + m(H₂O) = 300 г
Составим и решим систему уравнений:
169/1500 = 16x/2y 
142x + 18y = 300
x = 0,211 
y = 15. 
m(Na₂SO₄) = 0,211*142 = 30 г 
1) 2H₂O = 2H₂ + O₂
На катоде выделялся Н₂, следовательно,
V(H₂) = 50 л
n(H₂) = 50/22,4 = 2,232 моль
n(H₂O прореаг.) = 2,232 моль. 
По условию реакции можем определить объём газа, выделившегося на аноде, - О₂:
V(O₂) = V(H₂)/2 = 50/2 = 25 л. 
m(H₂O прореаг.) = 2,232*18 = 40,176 г 
m(кон. р-ра) = 300 - 40,176 = 259,824 г 
w(Na₂SO₄) = 30/259,824 = 0,1155 или 11,55%
Ответ: V(O₂) = 25 л,
w(Na₂SO₄) = 11,55%
 

1) 2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂ (электролиз)
2) 2H₂O = 2H₂ + O₂ (электролиз)
3) BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2HCl

Рассчитываем количсетво вещества реагентов и массу продуктов реакций:
m(CuSO₄) = 64х0,15 = 9,6  г
n(CuSO₄) = 9,6/160 =0,06 моль
n(O₂) = 1,12 / 22,4 = 0,05 моль
n(Cu) = n(CuSO₄) = 0,06
m(Cu) = 0,06×64 = 3,84 г
n(H₂SO₄) = n(CuSO₄) = 0,06 моль

n(O₂)₍₁₎ = 0,5n(CuSO₄) = 0,03 моль
n(O₂)₍₂₎ = 0,05 - 0,03 = 0,02 моль
n(H₂O)_{прореаг.} = 2n(O₂) = 0,04 моль
m(H₂O)_{прореаг.} = 0,04×18 = 0,72 г
m(O₂)₍₁₎ = 32×0,03 = 0,96 г

m(BaCl₂) = 66,56×0,25 = 16,64 г
n(BaCl₂) = 16,64 / 208 = 0,08 моль
n(BaCl₂)_{прореаг.} = n(H₂SO₄) = 0,06 моль
n(BaCl₂)_ост. = 0,08 - 0,06 = 0,02 моль
m(BaCl₂)_ост. = 0,02×208 = 4,16 г
n(BaSO₄) n(BaCl₂ прореаг.) = 0,06 моль
m(BaSO₄) = 0,06×233 = 13,98 г

Вычислим массовую долю хлорида бария в растворе:
m(р-ра) = 64+ 66,56 - 3,84 - 0,72 - 13,98 - 0,96 = 111,06 г
w(BaCl₂) = 4,16 / 111,06 = 0,037 или 3,7%

4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag + 4HNO₃ + O₂ (электролиз) 
AgNO₃ + NaCl = NaNO₃ + AgCl
n(O₂) = 1,12 / 22,4 = 0,05 моль 
n(Ag) = 4n(O₂) = 0,2 моль 
m(Ag) = 108 * 0,2 = 21,6 г
m(AgNO₃) = 340 * 0,2 = 68 г
n(AgNO₃) = 68 / 170 = 0,4 моль
n(AgNO_{3) прореаг.} = 0,2 моль
n(AgNO₃) _ост. = 0,4 - 0,2 = 0,2 моль 
m(AgNO₃) _ост. = 170 * 0,2 = 34 г 
m(р-ра) = 340 - 1,6 - 21,6 = 316,8 г
W(AgNO₃) _ост.= 34 / 316,8 = 0,107
m(AgNO₃) = 0,107 * 79,44 = 8,5 г (в отобранной порции)
n(AgNO₃) = 8,5 / 170 = 0,05 моль (в отобранной порции)
n(NaCI) = n(AgNO₃ в отобранной порции) = 0,05 моль
m(NaCI) = 58,5 * 0,05 = 2,925 г
m(NaCI p-pa) = 2,925 / 0,1 = 29,25 г
 

1) 2Fe(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Fe + 4HNO₃ + O₂
2) 2H₂O = 2H₂ + O₂
3) 2HNO₃ + (NH₄)₂CO₃ = 2NH₄NO₃ + CO₂ + H₂O
Рассчитаны количества вещества реагентов и масса продуктов реакций:
m(Fe(NO₃)₂) = 0,36 * 400 = 144 г
n(Fe(NO₃)₂) = 144 / 180 = 0,8 моль
Пусть в реакции (2) выделялось х моль кислорода, тогда
n(H₂) = 2х моль
n(O₂)₍₁₎ = 3x моль
n(Fe(NO₃)₂)_{прореаг.} = 6x моль
m(Fe(NO₃)₂)_{прореаг.} = 6х * 180 = 1080х г
m_р-ра(Fe(NO₃)₂)_{оставш.} = 400 - 4 * 32х - 4х - 6 * 56х = 400 - 468х г
w(Fe(NO₃)₂)_{оставш.} = (144 - 1080х) / (400 - 468х) = 0,1019
х = 0,1 моль
n(O₂)₍₁₎ = 0,3 моль
n(HNO₃) = 1,2 моль
m((NH₄)₂CO₃) = 0,4 * 120 = 48 г
n((NH₄)₂CO₃) = 48 / 96 = 0,5 моль
n(CO₂) = 0,5 моль
m(CO₂) = 0,5 * 44 = 22 г
m(Fe(NO₃)₂)_{оставш.} = 144 - 0,6 * 180 = 36 г
m_{р-ра кон.}(Fe(NO₃)₂) = 400 - 0,1 * 468 + 120 - 22 = 451,2 г
w(Fe(NO₃)₂) = 36 / 451,2 = 0,08 или 8%

1) 2H₂O = 2H₂ + O₂
2) CuSO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄ + Cu(NO₃)₂
m(Ba(NO₃)₂) = 0,1 * 522 = 52,2 г
n(Ba(NO₃)₂) = 52,2 / 261 = 0,2 моль
n(H₂) = 94,08 / 22,4 = 4,2 моль
n(H₂O) = n(H₂) = 4,2 моль
m(H₂O) = 18 * 4,2 = 75,6 г
m_р-ра(Ba(NO₃)₂) = 522 - 75,6 = 446,4 г
n(CuSO₄ * 5H₂O) = 100 / 250 = 0,4 моль
n(CuSO₄) = 0,4 моль
m(CuSO₄) = 0,4 * 160 = 64 г
n(CuSO₄)_{прореаг.} = 0,2 моль
n(CuSO₄)_ост = 0,2 моль
m(CuSO₄)_ост = 0,2 * 160 = 32 г
n(BaSO₄) = 0,2 моль
m(BaSO₄) = 0,2 * 233 = 46,6 г
Пусть m_{исх р-ра}(CuSO₄) = х г, тогда
w(CuSO₄)_исх = 64 / х
w(CuSO₄)_ост = 32 / (х + 446,4 - 46,6) = 32 / (х + 399,8)
w(CuSO₄)_исх = 4w(CuSO₄)_ост
64 / х = (4 * 32) / (х + 399,8)
х = 399,8 г
m(H₂O)_исх = 399,8 - 64 = 335,8 г
растворимость CuSO₄ = (64 * 100) / 335,8 = 19 г на 100 г воды



 

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%

Ba(NO₃)₂ электролизу не подвергается, поэтому будет только электролиз воды:
1) 2H₂O = 2H₂ + O₂ (электролиз)
На аноде выделялся кислород в количестве: 
n(O₂) = 8.4 / 22.4 = 0.375 моль.
По уравнению реакции: 
n(H₂O) _{прореаг.} = 2n(O₂) = 0.75 моль.
m(H₂O) _{прореаг.} = 0.75 * 18 = 13.5 г
m(Ba(NO₃)₂) = 0.05 * 522 = 26.1 г
n(Ba(NO₃)₂) = 26.1 / 261 = 0.1 моль.
m(р-ра после 1) = 522 - 13.5 = 508.5 г
2) Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄ + 2NaNO₃          (Ba(NO₃)₂) - недостаток) 
n(Na₂SO₄ * 10H₂O) = 96.6 / 322 = 0.3 моль
n(Na₂SO₄) = n(Na₂SO₄ * 10H₂O) = 0.3 моль
m(Na₂SO₄) = 0.3 * 142 = 42.6 г 
n(H₂O) = 10 * n(Na₂SO₄ * 10H₂O) = 3 моль 
m(H₂O) = 18 * 3 = 54 г
n(Na₂SO₄) _ост. = 0.3 - 0.1 = 0.2  моль
Пусть m(H₂O), добавленной к глауберовой соли - х г, тогда 
W(Na₂SO₄) _насыщ. = 42.6 / 96.6 + х 
W(CuSO₄) _{после 2 р-ции} = (0,2 * 142) / 508.5 + 96.6 + х - (0.1*233) = 28.4 / 581.8 + х
По условию задачи: 
 W(CuSO₄) _насыщ. = W(CuSO₄) _{после 2 р-ции} * 4.5
42.6 / 96.6 + х = 127.8 / 581.8 + х
х = 146 г
Составим и решим пропорцию: 
m(Na₂SO₄) _{в насыщ. р-ре} / m(Na₂SO₄) _{на 100 г воды} = m(H₂O) _{в насыщ. р-ре} / 100 г H₂O
42.6 / m(Na₂SO₄) _{на 100 г воды =} 200 / 100
m(Na₂SO₄) _{на 100 г воды} =  42.6 * 100 / 200 = 21.3 г
Ответ: растворимость Na₂SO₄ при комнатной температуре составляет 21,3 г на 100 г воды

Ba(NO₃)₂ электролизу не подвергается, поэтому будет только электролиз воды:
1) 2H₂O = 2H₂ + O₂ (электролиз)
На катоде выделялся водород в количестве: 
n(H₂) = 94.08 / 22.4 = 4.2 моль.
По уравнению реакции: 
n(H₂O) _{прореаг.} = n(H₂) = 94.08 / 22.4 = 4.2 моль.
m(Ba(NO₃)₂) = 0.1 * 522 = 52.2 г
n(Ba(NO₃)₂) = 52.2 / 261 = 0.2 моль.
m(р-ра после 1) = 522 - 4.2 * 18 = 446.4 г
2) Ba(NO₃)₂ + CuSO₄ = BaSO₄ + Cu(NO₃)₂           (Ba(NO₃)₂) - недостаток) 
n(CuSO₄ * 5H₂O) = 100 / 250 = 0.4 моль
n(CuSO₄) = n(CuSO₄ * 5H₂O) = 0.4 моль
m(CuSO₄) = 0.4 * 160 = 64 г 
n(H₂O) = 5 * n(CuSO₄ * 5H₂O) = 2 моль 
m(H₂O) = 18 * 2 = 36 г
n(CuSO₄) _ост. = 0.4 - 0.2 = 0.2  моль
Пусть m(H₂O), добавленной к медному купоросу - х г, тогда 
W(CuSO₄) _насыщ. = 64 / 100 + х 
W(CuSO₄) _{после 2 р-ции} = (0,2 * 160) / 446.4 + 100 + х - (0.2*233) = 32 / 499.8 + х
По условию задачи: 
 W(CuSO₄) _насыщ. = W(CuSO₄) _{после 2 р-ции} * 4
64 / 100 + х = 128 / 499.8 + х
х = 299. 8 г
Составим и решим пропорцию: 
m(CuSO₄) _{в насыщ. р-ре} / m(CuSO₄) _{на 100 г воды} = m(H₂O) _{в насыщ. р-ре} / 100 г H₂O
64 / m(CuSO₄) _{на 100 г воды =} 335.8 / 100
m(CuSO₄) _{на 100 г воды} =  64 * 100 / 335.8 = 19 г
Ответ: растворимость CuSO₄ при данной температуре составляет 19 г на 100 г воды