Химия. 8 класс решить. Нужно решить всё.

[Mg(2+)] = [Сd(2+)] =1 моль/л  

В гальваническом элементе анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала. Магний в электрохимическом ряду напряжений стоит левее кадмия, значит, имеет меньшее значение электродного потенциала, чем кадмий. Следовательно, в гальваническом элементе магниевый электрод будет анодом, а кадмиевый – катодом.  

Ео (Cd(2+)/Cd) = − 0,403 B  

Eo(Mg(2+)/Mg) = – 2,362 B  

Ео (Cd(2+)/Cd) > Eo(Mg(2+)/Mg)  

Схема гальванического элемента  

A(-) Mg | Mg(2+) (1M) || Cd(2+) (1M) | Cd K(+)  

На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления.  

Процессы окисления-восстановления на электродах.  

Анод (-) Mg(0) – 2е = Mg(2+) | 1 – окисление на аноде  

Катод (+) Cd(2+) + 2e = Cd(0) | 1 – восстановление на катоде  

Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение токообразующей реакции, которое в ионном виде, выражает происходящую в элементе реакцию.  

Mg + Cd(2+) → Mg(2+) + Cd  

Электродные потенциалы по уравнению Нернста при 298 К  

Е (анода) = Е (Mg(2+)/Mg) = Ео (Mg(2+)/Mg) + (0,059/2)*lg[Mg(2+)] = − 2,362 + 0,0295*lg1 = − 2,362 + 0 = − 2,362 B  

Е (катода) = Е (Cd(2+)/Cd) = Ео (Cd(2+)/Cd) + (0,059/2)*lg[Сd(2+)] = − 0,403 + 0,0295*lg1 = − 0,403 + 0 = − 0,403 B  

ЭДС гальванического элемента  

Е = Е (катода) – Е (анода) = − 0,403 − (− 2,362) = 2,765 В  

При молярной концентрации ионов магния Mg(2+) и кадмия Сd(2+) равной 1 моль/л ЭДС гальванического элемента равна стандартной ЭДС гальванического элемента.  

Ео = Ео (Mg(2+)/Mg) - Ео (Cd(2+)/Cd) = − 0,403 − (− 2,362) = 2,765 В  

Если концентрации каждого из ионов понизить до 0,01 моль/л, то ЭДС гальванического элемента не изменится.  

Пусть [Mg(2+)] = [Сd(2+)] = 0,01 моль/л  

Поскольку ионы магния Mg(2+) и кадмия Сd(2+) двухвалентны, то ЭДС гальванического элемента можно записать в виде  

Е = Е (Mg(2+)/Mg) - Е (Cd(2+)/Cd) = Ео (Mg(2+)/Mg) - Ео (Cd(2+)/Cd) + (0,059/2)*lg([Mg(2+)]/[Сd(2+)]) = Ео + (0,059/2)*lg(0,01/0,01) = Ео + (0,059/2)*lg1 = Ео + 0 = Ео = 2,765 В

M(Cu(NO3)2) = 64 + 14*2 + 16*6 = 188 г/моль

M(CuO) = 64 + 16 = 80 г/моль

M(KNO3) = 39 + 14 + 16*3 = 101 г/моль

M(KNO2) = 39 + 14 + 16*2 = 85 г/моль

M(HNO2) = 1 + 14 + 16*2 = 47 г/моль

M(KOH) = 39 + 1 + 16 = 56 г/моль

2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2

2KNO3 =  2KNO2 + O2

CuO с водой не реагирует

KNO2 + H2O = KOH + HNO2 - растворяется

n(KNO3) = n(KNO2) = m/M = 8,5 / 85 = 0,1 моля

m(KNO3) = n*M = 0,1 * 101 = 10,1 г - масса в первоначальной смеси

m(Cu(NO3)2) = 47,7 - 10,1 = 37,6 г - масса в первоначальной смеси

m(Cu(NO3)2) = m/M = 37,6 / 188 = 0,2 моля

В исходной смеси

w(Cu(NO3)2) = 37,6 / 47,7 ~ 0,788 (78,8%)

w(KNO3) = 10,1 / 47,7 ~ 0.212 (21,2%)

Конечный раствор

m р-ра = 500*1,12 = 560 г

n(HNO2)=n(KOH)=n(KNO3)=0,1 моля

m(HNO2)=47 * 0,1 = 4,7 г

m(KOH) = 56 * 0,1 = 5,6 г

m в-ва = m(HNO2) + m(KOH) = 4,7 + 5,6 = 10,3 г

w= 10,3 / 560 ~ 0,0184 (1,84%)