Задание:
При частичном электролизе 300 г раствора нитрата меди (II) получен раствор массой 288 г, содержащий 4,5% нитрата меди (II). Вычислите массовую долю нитрата меди (II) в исходном растворе.
Решение:
Составим уравнение электролиза:
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + O2 + 4HNO3
При электролизе образовались медь и кислород, поэтому уменьшилась масса раствора.
m(Cu + O2) = 300 – 288 = 12 г
Пусть n(O2) = x моль, n(Cu) = 2x моль, тогда
32х + 64 ⋅ 2х = 12
х = 0,075 моль = n(O2)
n(Cu(NO3)2 прореаг.) = 2n(O2) = 0,15 моль
m(Cu(NO3)2 прореаг.) = 0,15 ⋅ 188 = 28,2 г
m(Cu(NO3)2 ост.) = 288 ⋅ 0,045 = 12,96 г
m(Cu(NO3)2 исх.) = 28,2 + 12,96 = 41,16 г
ω(Cu(NO3)2) = 41,16 : 300 ⋅ 100% = 13,72%
Ответ: 13,72%