Дано:
электролиз раствора Hg(NO₃)₂
M(Hg) =60,3г.
Vm=22,4л./моль
V(газа)-?
Вещество в растворе -?
1. Электролиз раствора ртути:
Hg(NO₃)₂ ⇄ Hg²⁺ + 2NO₃⁻
катод (–) : Hg²⁺ + 2е⁻ → Hg⁰
анод (+) : 2H₂O - 4e⁻ → O₂⁰↑ + 4H⁺
Суммарное уравнение:
2Hg(NO₃)₂ + 2H₂O + электролиз = 2Hg↓ + O₂↑ + 4HNO₃
2. Определим молярную массу ртути и ее количество вещества в 60,3г.:
M(Hg)=201г./моль
n[Hg) =m(Hg)÷ M(Hg)=60,3г.÷201г./моль=0,3моль
3. По уравнению реакции: n(Hg) =2моль n(O₂) = 1моль
по условию задачи:
n(Hg) =0,3моль n(O₂) = 0,3моль×1моль÷2моль=0,15моль
4. Определим объем кислорода количеством вещества 0,15моль:
V(O₂) =n(O₂) x Vm= 0,15моль x 22.4л./моль=3,36л.
5. Определим молярную массу азотной кислоты, количество вещества и массу азотной кислоты:
а) M(HNO₃)=1+14+16x3=63г./моль
б) по уравнению реакции:
n(Hg) =2моль n(HNO₃) = 4моль
в) по условию задачи:
n(Hg) =0,3моль n(HNO₃)=0,3мольх4моль÷2моль=0,6моль
г) m(HNO₃)= n(HNO₃)xM(HNO₃)=0.6мольх63г./моль=37,8г.
5. ответ: при электролизе нитрата ртути образуется 60,3г ртути, 3,36л. кислорода и 37,8г. азотной кислоты.
Na₂S + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂S↑
Теперь найдем массу сульфида натрия. Зная, что его содержание в растворе равно 5%, умножим массу раствора на 5%:
140 г * 0,05 = 7 г
Найдем молярные массы сульфида натрия и сероводородной кислоты. Для этого из таблицы Менделеева выпишем атомные массы элементов, входящих в эти соединения: натрия, серы и водорода. Они равны 23, 32 и 1 соответственно. Затем сложим их, учитывая индексы:
M Na₂S = 23*2 + 32 = 78 г/моль
M H₂S = 1*2 + 32 = 34 г/моль
Зная массу сульфида натрия и его молярную массу, можем вычислить количество вещества:
n = m/M
n Na₂S = 7г / 78 г/моль = 0,09 моль
n Na₂S = n H₂S
Один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем, равный 22,4 л. По уравнению реакции, мы имеем один моль сероводорода, по условию задачи -- 0,09 моль. Составим пропорцию:
1 моль -- 22,4 л
0,09 моль -- х л
х = 0,09 * 22,4
х = 2,01
ответ: 2,01 литра.