11. Вычислите объем газа (н.у.), который образовался при взаимодействии магния с раствором сульфатной кислоты массой 30г с массовой долей кислоты 5%.

Дано:

V(O2)= 1,12 л

Δm(Сu) - ?

Решение.

Нитрат меди (ІІ) диссоциирует согласно уравнению:

Сu(NO3)2 ⇄ Cu²⁺ +  2NO₃⁻   (1)

При электролизе водного раствора нитрата меди (ІІ) на инертных электродах протекают следующие процессы:

K(–): Cu²⁺  + e⁻ = Cu;  (2)

А(+): 2H₂O – 4e⁻ = 4H⁺ + O2↑ (3)

Сокращенное ионное уравнение электролиза:

2Cu⁺  + 2H2O = 2Cu + 4H⁺  + O2↑  (4)

Молекулярное уравнение:

2Cu(NO3)₂ + 2H2O = 2Cu + 4HNO3 + O2↑  (5)

Итак, в ходе электролиза раствора нитрата меди (ІІ) на инертных электродах будут выделяться медь (на катоде) и кислород (на аноде).

Увеличение массы катода происходит за счет выделения меди на катоде.

n(O2) = V(O2)/Vm = 1,12 л/22,4 л/моль = 0,05 моль

Из схемы (5) ОВП видно, что n(Cu) = 0,5n(O2)

n(Cu) = 0,5*0,05 моль = 0,025 моль

m(Cu) = n*M = 0,025 моль*64 г/моль = 1,6 г

ответ: 1) 1,6 г

Дано:

m(p-pa AgNO3) = 200  г

ω(AgNO3) = 10% или 0,1

m(Ag) = 10,8 г

Найти:

ω'(AgNO3)-?

Решение.

M(AgNO3) = 170 г/моль

m(AgNO3) = 200 г*0,1 = 20 г

M(Ag) = 108 г/моль

n(Ag) = m/M = 10,8 г/108 г/моль = 0,1 моль

Схема водного раствора нитрата серебра:

4AgNO3 + 2H2O → 4Ag + O2↑ + 4HNO3

Из схемы видно, что масса раствора уменьшится за счет образования серебра и выделения кислорода.

Определим массу нитрата серебра, вступившего в ОВП электролиза, исходя из схемы n(AgNO3)=n(Ag) = 0,1 моль

m'(AgNO3)= n*M = 0,1 моль*170 г/моль = 17 г

Находим массу нитрата серебра, оставшегося в растворе:

m"(AgNO3) = 20 г - 17 г = 3 г

Находим массу выделившегося кислорода:

n(O2) = 0,25n(Ag)

n(O2) = 0,25*0,1 = 0,025 моль

m(O2)=n*M = 0,025 моль*32 г/моль = 0,8 г

Находим массу полученного р-ра:

m'(p-pa) = 200 г - 10,8 г - 0,8 г = 188,4 г

ω'(AgNO3) = m"(AgNO3)/m'(p-pa) = 3 г/188,4 г = 0,015 или 1,5%

ответ: 2) 1,5%