Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 94 г 20%-ного раствора нитрата меди (II). После того, как масса раствора уменьшилась на 4,8 г,

процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 42,4 г 10%-ного

раствора карбоната натрия. Определите массовую долю нитрата меди (II) в

полученном растворе.​

Давайте решим задачу поэтапно.

Шаг 1: Определение количества вещества

Из условия задачи мы знаем массу раствора нитрата меди (II) - 94 г и процентное содержание этого раствора - 20%. Чтобы определить количество вещества нитрата меди (II) в растворе, мы воспользуемся формулой:

масса = количество вещества × молярная масса.

Молярная масса нитрата меди (II) равна 63,5 г/моль, так как молярная масса меди (Cu) равна приближенно 63,5 г/моль, а молярная масса нитратного иона (NO3-) равна 62 г/моль. Поэтому молярная масса нитрата меди (II) равна 63,5 + 62 = 125,5 г/моль.

Теперь мы можем найти количество вещества нитрата меди (II) в растворе:

количество вещества = масса раствора / молярная масса.

количество вещества = 94 г / 125,5 г/моль.
количество вещества = 0,748 моль.

Шаг 2: Определение массы меди (Cu)

Из уравнения электролиза нитрата меди (II) мы знаем, что при проведении электролиза все ионы меди (II) превращаются в медь (Cu). При этом для каждого иона меди (II) необходимо одно электронное зарядовое переноса для окисления и редукции. Следовательно, молярное соотношение между ионами меди (II) и медью равно 1:1.

Таким образом, количество вещества меди (Cu) в растворе также равно 0,748 моль.

Теперь, чтобы определить массу меди (Cu) в растворе, мы воспользуемся формулой:

масса = количество вещества × молярная масса.

Молярная масса меди (Cu) равна 63,5 г/моль.

масса меди = 0,748 моль × 63,5 г/моль.
масса меди = 47,398 г.

Шаг 3: Определение массовой доли нитрата меди (II) в полученном растворе

Мы знаем, что после проведения электролиза масса раствора уменьшилась на 4,8 г. То есть, в результате электролиза ионы меди (II) окислились до меди, и масса меди, выпавшей на аноде, составляет 4,8 г. Следовательно, масса ионов меди (II) в растворе до электролиза равнялась:

масса ионов меди (II) = масса раствора до - масса меди после.

масса ионов меди (II) = 94 г - 4,8 г.
масса ионов меди (II) = 89,2 г.

Теперь определим массу вещества нитрата меди (II) в растворе до электролиза:

количество вещества нитрата меди (II) = масса ионов меди (II) / молярная масса.
количество вещества нитрата меди (II) = 89,2 г / 125,5 г/моль.
количество вещества нитрата меди (II) = 0,710 моль.

Теперь, чтобы определить массовую долю нитрата меди (II) в полученном растворе, мы воспользуемся формулой:

массовая доля = количество вещества нитрата меди (II) / общее количество вещества в растворе.

Общее количество вещества в растворе равно сумме количества вещества нитрата меди (II) и количества вещества карбоната натрия.

Объем различных растворов карбоната натрия и нитрата меди (II) перед электролизом можно определить, используя соотношение:

количество вещества = концентрация × объем / 100.

Для карбоната натрия: количество вещества карбоната натрия = 10% × 42,4 г / 100%.

Для нитрата меди (II): количество вещества нитрата меди (II) = 20% × (94 г - 4,8 г) / 100%.

Теперь мы можем определить общее количество вещества в полученном растворе после добавления карбоната натрия:

общее количество вещества = количество вещества нитрата меди (II) + количество вещества карбоната натрия.

И, наконец, чтобы определить массовую долю нитрата меди (II) в полученном растворе, мы используем формулу:

массовая доля = количество вещества нитрата меди (II) / общее количество вещества в растворе.

Подставим полученные значения в формулу и рассчитаем массовую долю нитрата меди (II) в полученном растворе.