[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%)