Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как масса раствора уменьшилась на 23,2 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 175,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.

[1] 4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag↓ + 4HNO₃ + O₂↑ (электролиз) [2] AgNO₃ + NaCl = AgCl↓ + NaNO₃ m(AgNO₃) = m(р-ра AgNO₃) · ω = 340 · 0,2 = 68 г n(AgNO₃) = m/M = 68/170 = 0,4 моль ∆m = m(Ag) + m(O₂) Пусть n(Ag) = x моль n(O₂) = 0,25x моль – по уравнению реакции [1] m(Ag) = n · M = 108x г m(O₂) = 32 · 0,25x = 8x г 108x + 8x = 23,2 116x = 23,2 x = 23,2/116 = 0,2 n(Ag) = 0,2 моль, n(O₂) = 0,05 моль n(прор. AgNO₃) = n(Ag) = 0,2 моль – по уравнению реакции [1] n(ост. AgNO₃) = n(AgNO₃) - n(прор. AgNO₃) = 0,4 - 0,2 = 0,2 моль m(NaCl) = m(р-ра NaCl) · ω = 175,5 · 0,2 = 35,1 г n(NaCl) = m/M = 35,1/58,5 = 0,6 моль – избыток по уравнению реакции [2] n(прор. NaCl) = n(ост. AgNO₃) = 0,2 моль – по уравнению реакции [2] n(ост. NaCl) = n(NaCl) - n(прор. NaCl) = 0,6 - 0,2 = 0,4 моль m(ост. NaCl) = n · M = 0,4 · 58,5 = 23,4 г m(р-ра) = m(р-ра AgNO₃) - ∆m + m(р-ра NaCl) - m(AgCl) n(AgCl) = n(ост. AgNO₃) = 0,2 моль – по уравнению реакции [2] m(AgCl) = 0,2 · 143,5 = 28,7 г m(р-ра) = 340 – 23,2 + 175,5 - 28,7 = 463,6 г ω(ост. NaCl) = m(ост. NaCl)/m(р-ра) = 23,4/463,6 = 0,0505 (5,05%)

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 470 г 20%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 24 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 212 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю нитрата меди(II) в полученном растворе.

[1] 2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Cu↓ + 4HNO₃ + O₂↑ (электролиз) [2] 2HNO₃ + Na₂CO₃ = CO₂↑ + H₂O + 2NaNO₃ m(Cu(NO₃)₂) = m(р-ра Cu(NO₃)₂) · ω = 470 · 0,2 = 94 г n(Cu(NO₃)₂) = m/M = 94/188 = 0,5 моль ∆m = m(Cu) + m(O₂) Пусть n(Cu) = x моль, n(O₂) = 0,5x моль, m(Cu) = n · M = 64x г m(O₂) = 32 · 0,5x = 16x г 64x + 16x = 24 80x = 24 x = 24/80 = 0,3 n(Cu) = 0,3 моль, n(O₂) = 0,15 моль n(прор. Cu(NO₃)₂) = n(Cu) = 0,3 моль n(ост. Cu(NO₃)₂) = n(Cu(NO₃)₂) - n(прор. Cu(NO₃)₂) = 0,5 - 0,3 = 0,2 моль m(ост. Cu(NO₃)₂) = 0,2 · 188 = 37,6 г n(HNO₃) = 2n(прор. Cu(NO₃)₂) = 2 · 0,3 = 0,6 моль m(Na₂CO₃) = m(р-ра Na₂CO₃) · ω = 212 · 0,1 = 21,2 г n(Na₂CO₃) = m/M = 21,2/106 = 0,2 моль – недостаток по уравнению реакции [2] n(CO₂) = n(Na₂CO₃) = 0,2 моль – по уравнению реакции [2] m(р-ра) = m(р-ра Cu(NO₃)₂) - ∆m + m(р-ра Na₂CO₃) - m(CO₂) m(CO₂) = 0,2 · 44 = 8,8 г m(р-ра) = 470 – 24 + 212 – 8,8 = 649,2 г ω(ост. Cu(NO₃)₂) = m(ост. Cu(NO₃)₂)/m(р-ра) = 37,6/649,2 = 0,0579 (5,79%)

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 376 г 30%-ного раствора нитрата меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н. у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 224 г 25%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

[1] 2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Cu↓ + 4HNO₃ + O₂↑ (электролиз) [2] Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = 2NaNO₃ + Cu(OH)₂↓ [3] HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O m(Cu(NO₃)₂) = m(р-ра Cu(NO₃)₂) · ω = 376 · 0,3 = 112,8 г n(Cu(NO₃)₂) = m/M = 112,8/188 = 0,6 моль n(O₂) = V/Vₘ = 4,48/22,4 = 0,2 моль n(прор. Cu(NO₃)₂) = 2n(O₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль – по уравнению реакции [1] n(ост. Cu(NO₃)₂) = n(Cu(NO₃)₂) – n(прор. Cu(NO₃)₂) = 0,6 – 0,4 = 0,2 моль n(HNO₃) = 2n(прор. Cu(NO₃)₂) = 2 · 0,4 = 0,8 моль – по уравнению реакции [1] m(NaOH) = m(р-ра NaOH) · ω = 224 · 0,25 = 56 г n(NaOH) = m/M = 56/40 = 1,4 моль n₂(NaOH) = 2n(ост. Cu(NO₃)₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль – по уравнению реакции [2] n₃(NaOH) = n(HNO₃) = 0,8 моль – по уравнению реакции [3] n(ост. NaOH) = n(NaOH) – n₂(NaOH) – n₃(NaOH) = 1,4 – 0,4 – 0,8 = 0,2 моль m(ост. NaOH) = n(ост. NaOH) · M = 0,2 · 40 = 8 г m(р-ра) = m(р-ра Cu(NO₃)₂) – m(Cu) – m(O₂) + m(р-ра NaOH) – m(Cu(OH)₂) m(O₂) = 0,2 · 32 = 6,4 г n(Cu) = 2n(O₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль – по уравнению реакции [1] m(Cu) = 0,4 · 64 = 25,6 г n(Cu(OH)₂) = n(ост. Cu(NO₃)₂) = 0,4 моль – по уравнению реакции [2] m(Cu(OH)₂) = 0,4 · 98 = 39,2 г m(р-ра) = 376 – 25,6 – 6,4 + 224 – 39,2 = 528,8 г ω(ост. NaOH) = m(ост. NaOH)/m(р-ра) = 8/528,8 = 0,0151 (1,51%)

Кристаллогидрат сульфата алюминия, в котором массовая доля атомов серы меньше массовой доли атомов кислорода в 5 раз, растворили в воде. При этом образовался раствор массой 722,4 г. Через образовавшийся раствор пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 35,84 л (н. у.) газа. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 424 г 10%-ного раствора карбоната натрия. При этом массовая доля карбоната натрия в растворе уменьшилась в 10 раз. Вычислите массу растворенного кристаллогидрата сульфата алюминия.

Сначала по электролизу находят, сколько соли прореагировало (по газу на аноде или по убыли массы). Затем учитывают остаток солей и кислот и стехиометрию со щёлочью, массу осадков и выделяющихся газов. Массу итогового раствора складывают из начальных масс минус вышедшие вещества плюс добавленный раствор. [1] 2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑ (электролиз) [2] Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂ + 3Na₂SO₄ m(Na₂CO₃) = ω · m(р-ра Na₂CO₃) = 0,1 · 424 = 42,4 г Пусть n(Al₂(SO₄)₃) = x моль n(прор. Na₂CO₃) = 3n(Al₂(SO₄)₃) = 3x моль - по уравнению реакции [2] m(прор. Na₂CO₃) = n · M = 3x · 106 = 318x г m(ост. Na₂CO₃) = m(Na₂CO₃) - m(прор. Na₂CO₃) = (42,4 - 318x) г m(р-ра) = m(р-ра Al₂(SO₄)₃) – m(H₂O) + m(р-ра Na₂CO₃) – m(CO₂) – m(Al(OH)₃) n(O₂) = V/Vₘ = 35,84/22,4 = 1,6 моль n(H₂O) = 2n(O₂) = 2 · 1,6 = 3,2 моль - по уравнению реакции [1] m(H₂O) = n · M = 3,2 · 18 = 57,6 г n(Al(OH)₃) = 2n(Al₂(SO₄)₃) = 2x моль - по уравнению реакции [2] m(Al(OH)₃) = n · M = 2x · 78 = 156x г n(CO₂) = 3n(Al₂(SO₄)₃) = 3x моль - по уравнению реакции [2] m(CO₂) = n · M = 3x · 44 = 132x г m(р-ра) = 722,4 – 57,6 + 424 – 156x – 132x = (1088,8 – 288x) г ω(ост. Na₂CO₃) = m(ост. Na₂CO₃)/m(р-ра) = (42,4 - 318x)/(1088,8 – 288x) = 0,1/10 108,88 – 28,8x = 424 – 3180x 3151,2x = 315,12 x = 0,1 n(Al₂(SO₄)₃) = 0,1 моль n(Al₂(SO₄)₃ · xH₂O) = n(Al₂(SO₄)₃) = 0,1 моль n(S) = 3n(Al₂(SO₄)₃ · xH₂O) = 3 · 0,1 = 0,3 моль m(S) = n · M = 0,3 · 32 = 9,6 г n(O) = (12 + x)n(Al₂(SO₄)₃ · xH₂O) = (1,2 + 0,1x) моль m(O) = n · M = (1,2 + 0,1x) · 16 = (19,2 + 1,6x) г ω(S)/ω(O) = m(S)/m(O) 9,6/(19,2 + 1,6x) = 1/5 x = 18 => формула кристаллогидрата Al₂(SO₄)₃ · 18H₂O M(Al₂(SO₄)₃ · 18H₂O) = 342 + 324 = 666 г/моль m(Al₂(SO₄)₃ · 18H₂O) = n · M = 0,1 · 666 = 66,6 г

При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась. При этом выделилось 10,08 л (в пересчёте на н. у.) смеси газов. Для полного растворения образовавшегося твёрдого остатка необходимо затратить 60 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. При этом образовался тетрагидроксоалюминат натрия. Определите массу исходного образца нитрата алюминия.

Сначала по электролизу находят, сколько соли прореагировало (по газу на аноде или по убыли массы). Затем учитывают остаток солей и кислот и стехиометрию со щёлочью, массу осадков и выделяющихся газов. Массу итогового раствора складывают из начальных масс минус вышедшие вещества плюс добавленный раствор. [1] 4Al(NO₃)₃ = 2Al₂O₃ + 12NO₂↑ + 3O₂↑ [2] Al(NO₃)₃ + 4NaOH = Na[Al(OH)₄] + 3NaNO₃ [3] Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄] Пусть n(O₂) = x моль n(NO₂) = 4x моль – по уравнению реакции [1] n(смеси) = V(смеси)/Vₘ = 10,08/22,4 = 0,45 моль n(O₂) + n(NO₂) = n(смеси) x + 4x = 0,45 x = 0,09 n(O₂) = 0,09 моль, n(NO₂) = 0,36 моль n₁(Al(NO₃)₃) = n(NO₂)/3 = 0,36/3 = 0,12 моль – по уравнению реакции [1] n(Al₂O₃) = n(NO₂)/6 = 0,36/6 = 0,06 моль – по уравнению реакции [1] m(NaOH) = m(р-ра NaOH) · ω = 60 · 0,4 = 24 г n(NaOH) = m/M = 24/40 = 0,6 моль n₃(NaOH) = 2n(Al₂O₃) = 2 · 0,06 = 0,12 моль – по уравнению реакции [3] n₂(NaOH) = n(NaOH) - n₃(NaOH) = 0,6 - 0,12 = 0,48 моль n₂(Al(NO₃)₃) = n₂(NaOH)/4 = 0,48/4 = 0,12 моль – по уравнению реакции [2] n(Al(NO₃)₃) = n₁(Al(NO₃)₃) + n₂(Al(NO₃)₃) = 0,12 + 0,12 = 0,24 моль m(Al(NO₃)₃) = n · M = 0,24 · 213 = 51,12 г