Объяснение:
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20- процентного раствора нитрата серебра. После того, как масса раствора уменьшилась на 23,2 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 175,5 г 20 –процентного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи и приведите все необходимые вычисления
При электролизе водного раствора нитрата серебра на катоде происходит восстановление ионов Ag+, а на аноде окисление молекул воды. Суммарное уравнение электролиза:
4AgNO3 + 2H2O = 4Ag↓ + O2↑ + 4HNO3
По результатам электролиза масса раствора уменьшилась на 23,2 г; это уменьшение связано с тем, что серебро выпадает в осадок на катоде, а кислород выделяется на аноде. Суммируем по результатам электролиза массу серебра на катоде 4 г/моль и массу кислорода 1 г/моль = 464 г/моль
Теперь массу продуктов реакции по условию задачи разделим на суммарную молярную массу продуктов электролиза:
23,2 г : 464 г/моль = 0,05 моль.
Тогда по суммарному уравнению электролиза электролизу подвергласть 0,05 х 4 = 0,2 моль нитрата серебра.
Исходный раствор нитрата серебра содержал: 340 г × 0.2 = 68 г нитрата серебра или 0,4 моль. Таким образом, после электролиза в растворе осталось 0,2 моль нитрата серебра. Именно это количество нитрата серебра и будет реагировать с раствором хлорида натрия.
Найдем массу хлорида натрия в добавленном растворе.
mNaCl = m(p-pa NaCl) × ω = 175,5 × 0,2 = 35,1 г. Молярная масса хлорида натрия 58,5 г/моль и 35,1 г NaCl соответствует 0,6 моль.
Запишем уравнение реакции:
0,2 моль 0,2 моль 0,2 моль
AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3
Таким образом, после взаимодействия с раствором нитрата серебра в растворе остается 0,6 - 0,2 = 0,4 моль хлорида натрия.
Найдем массу хлорида натрия 58,5 г/моль х 0,4 моль = 23,4 г
Это масса растворенного вещества.
Теперь рассчитаем массу раствора: Первоначально было 340 г раствора. Затем в результате электролиза масса раствора уменьшилась на 23,2 г. Далее добавилось еще 175,5 г раствора хлорида натрия. И, наконец, выпал осадок хлорида серебра количеством 0,2 моль. Масса осадка составит 143,5 г/моль × 0,2 моль = 28,7 г
Окончательная масса раствора
m(p-pa) = (340 + 175,5) - (23,2 + 28,7) = 463,6 г
Рассчитаем массовую долю хлорида натрия в растворе:
ω(NaCl) = 23,4 : 463,6 = 0,05 или 5%.
(используются две молекулы хлорэтана)