[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%)