В результате электролиза 50г р-ра, содержащего хлорид калия, мас. долей 14.9% и нитрат меди мас. долей 7 52% на электродах выделилось 5.824л газов. Определите состав оставшегося р-ра в мас долях
1. Начнем с определения общего количества вещества, выделившегося в результате электролиза. Для этого воспользуемся объемом выделившихся газов и их молярным объемом при нормальных условиях (0°C и 1 атм), который составляет 22,4 л/моль.
Общий объем выделившихся газов: 5.824 л
2. Поскольку электролизу подвергся 50 г раствора, мы можем использовать эту информацию для определения количества вещества, содержащегося в растворе.
а) Определим количество вещества хлорида калия (KCl), используя его молярную массу:
M(KCl) = molar mass of K(m(K)) + molar mass of Cl(m(Cl))
Где:
m(K) - массовая доля калия в растворе (14.9%)
m(Cl) - массовая доля хлора в растворе (чтобы вычислить ее, используем закон сохранения массы: m(Cl) = 100% - m(KCl))
molar mass of K(m(K)) = 39.1 г/моль
molar mass of Cl(m(Cl)) = 35.45 г/моль
Количество вещества хлорида калия:
n(KCl) = (m(KCl) / M(KCl)) = m(KCl) / (m(K) / M(K) + m(Cl) / M(Cl))
б) Определим количество вещества нитрата меди (Cu(NO3)2), используя его молярную массу:
M(Cu(NO3)2) = molar mass of Cu(m(Cu)) + 2 * (molar mass of N(m(N)) + 3 * molar mass of O(m(O)))
Где:
m(Cu) - массовая доля меди в растворе (7.52%)
m(N) - массовая доля азота в растворе (чтобы вычислить ее, используем закон сохранения массы: m(N) = 100% - m(NO3))
m(O) - массовая доля кислорода в растворе
m(NO3) - массовая доля нитрата в растворе
molar mass of Cu(m(Cu)) = 63.55 г/моль
molar mass of N(m(N)) = 14.01 г/моль
molar mass of O(m(O)) = 16.00 г/моль
3. Теперь, чтобы определить состав оставшегося раствора в массовых долях, нужно определить количество вещества каждого компонента, которое осталось в растворе после электролиза.
а) Определим количество вещества хлорида калия в оставшемся растворе:
n(KCl_ост) = n(KCl) - (2 * n(Cu(NO3)2))
б) Определим количество вещества нитрата меди в оставшемся растворе:
n(Cu(NO3)2_ост) = n(Cu(NO3)2) - n(Cu(NO3)2)
4. Наконец, чтобы определить состав оставшегося раствора в массовых долях, нужно разделить количество вещества каждого компонента на общее количество вещества в оставшемся растворе и умножить на 100%:
Че́???
Объяснение:
1. Начнем с определения общего количества вещества, выделившегося в результате электролиза. Для этого воспользуемся объемом выделившихся газов и их молярным объемом при нормальных условиях (0°C и 1 атм), который составляет 22,4 л/моль.
Общий объем выделившихся газов: 5.824 л
2. Поскольку электролизу подвергся 50 г раствора, мы можем использовать эту информацию для определения количества вещества, содержащегося в растворе.
а) Определим количество вещества хлорида калия (KCl), используя его молярную массу:
M(KCl) = molar mass of K(m(K)) + molar mass of Cl(m(Cl))
Где:
m(K) - массовая доля калия в растворе (14.9%)
m(Cl) - массовая доля хлора в растворе (чтобы вычислить ее, используем закон сохранения массы: m(Cl) = 100% - m(KCl))
molar mass of K(m(K)) = 39.1 г/моль
molar mass of Cl(m(Cl)) = 35.45 г/моль
Количество вещества хлорида калия:
n(KCl) = (m(KCl) / M(KCl)) = m(KCl) / (m(K) / M(K) + m(Cl) / M(Cl))
б) Определим количество вещества нитрата меди (Cu(NO3)2), используя его молярную массу:
M(Cu(NO3)2) = molar mass of Cu(m(Cu)) + 2 * (molar mass of N(m(N)) + 3 * molar mass of O(m(O)))
Где:
m(Cu) - массовая доля меди в растворе (7.52%)
m(N) - массовая доля азота в растворе (чтобы вычислить ее, используем закон сохранения массы: m(N) = 100% - m(NO3))
m(O) - массовая доля кислорода в растворе
m(NO3) - массовая доля нитрата в растворе
molar mass of Cu(m(Cu)) = 63.55 г/моль
molar mass of N(m(N)) = 14.01 г/моль
molar mass of O(m(O)) = 16.00 г/моль
Количество вещества нитрата меди:
n(Cu(NO3)2) = (m(NO3)2 / M(Cu(NO3)2)) = m(Cu(NO3)2) / (m(Cu) / M(Cu) + m(N) / M(N) + m(O) / M(O))
3. Теперь, чтобы определить состав оставшегося раствора в массовых долях, нужно определить количество вещества каждого компонента, которое осталось в растворе после электролиза.
а) Определим количество вещества хлорида калия в оставшемся растворе:
n(KCl_ост) = n(KCl) - (2 * n(Cu(NO3)2))
б) Определим количество вещества нитрата меди в оставшемся растворе:
n(Cu(NO3)2_ост) = n(Cu(NO3)2) - n(Cu(NO3)2)
4. Наконец, чтобы определить состав оставшегося раствора в массовых долях, нужно разделить количество вещества каждого компонента на общее количество вещества в оставшемся растворе и умножить на 100%:
а) Массовая доля оставшегося хлорида калия:
m(KCl_ост) = (n(KCl_ост) / (n(KCl_ост) + n(Cu(NO3)2_ост))) * 100%
б) Массовая доля оставшегося нитрата меди:
m(Cu(NO3)2_ост) = (n(Cu(NO3)2_ост) / (n(KCl_ост) + n(Cu(NO3)2_ост))) * 100%
Таким образом, вы получите состав оставшегося раствора в массовых долях.