Для решения данной задачи, нам необходимо вычислить массовую долю этилового спирта в полученном растворе.
Сначала, найдем массу этилового спирта в растворе:
Масса этилового спирта = объем этилового спирта * плотность этилового спирта = 10 мл * 0,8 г/мл = 8 г.
Затем, найдем массу всего раствора, который равен сумме масс этилового спирта и воды:
Масса всего раствора = масса этилового спирта + масса воды = 8 г + (92 мл * 1 г/мл) = 8 г + 92 г = 100 г.
Наконец, найдем массовую долю этилового спирта в растворе:
Массовая доля этилового спирта = (масса этилового спирта / масса всего раствора) * 100% = (8 г / 100 г) * 100% = 8%.
Таким образом, массовая доля этилового спирта в полученном растворе равна 8%.
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.
Сначала, найдем массу этилового спирта в растворе:
Масса этилового спирта = объем этилового спирта * плотность этилового спирта = 10 мл * 0,8 г/мл = 8 г.
Затем, найдем массу всего раствора, который равен сумме масс этилового спирта и воды:
Масса всего раствора = масса этилового спирта + масса воды = 8 г + (92 мл * 1 г/мл) = 8 г + 92 г = 100 г.
Наконец, найдем массовую долю этилового спирта в растворе:
Массовая доля этилового спирта = (масса этилового спирта / масса всего раствора) * 100% = (8 г / 100 г) * 100% = 8%.
Таким образом, массовая доля этилового спирта в полученном растворе равна 8%.