Задание 34 ЕГЭ по химии · 0AB6A7
Электролитическая диссоциация и ионный обмен · 3 заданий
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.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Запишем процессы, происходящие при электролизе на инертных электродах:
катод: Cu2++2e-→ Cu; анод: 2H2O-4e-→ O2+4H↑+
Уравнение суммарного процесса можно записать в молекулярной форме:
2Cu(NO3)2+2H2O→ 2Cu+O2+4HNO3
Масса нитрата меди(II) в исходном растворе:
m0(Cu(NO3)2)=470 г· 0,20=94 г
Количество вещества нитрата меди(II) в исходном растворе:
n0(Cu(NO3)2)=94 г188 г/моль=0,5 моль
Пусть x моль меди выделилось на катоде. По уравнениям электродных процессов образуется x/2 моль кислорода. Уменьшение массы раствора равно сумме масс выделившихся меди и кислорода:
24 г=64x г+32·x2 г=80x г
Количество выделившейся меди:
x=2480=0,3 моль
По уравнению электролиза на 1 моль выделившейся меди расходуется 1 моль Cu(NO3)2. Поэтому после электролиза осталось:
n(Cu(NO3)2)=0,5-0,3=0,2 моль
В добавленном растворе содержится карбонат натрия:
m(Na2CO3)=212 г· 0,10=21,2 г; n(Na2CO3)=21,2 г106 г/моль=0,2 моль
При смешивании растворов протекает реакция:
Cu(NO3)2+Na2CO3→ CuCO3↓+2NaNO3
Количество нитрата меди(II) и карбоната натрия одинаково и равно 0,2 моль, поэтому нитрат меди(II) полностью расходуется и в полученном растворе отсутствует.
nкон(Cu(NO3)2)=0
Следовательно, массовая доля нитрата меди(II) в полученном растворе равна:
ω(Cu(NO3)2)=0 гmраствора·100%=0%
катод: Cu2++2e-→ Cu; анод: 2H2O-4e-→ O2+4H↑+
Уравнение суммарного процесса можно записать в молекулярной форме:
2Cu(NO3)2+2H2O→ 2Cu+O2+4HNO3
Масса нитрата меди(II) в исходном растворе:
m0(Cu(NO3)2)=470 г· 0,20=94 г
Количество вещества нитрата меди(II) в исходном растворе:
n0(Cu(NO3)2)=94 г188 г/моль=0,5 моль
Пусть x моль меди выделилось на катоде. По уравнениям электродных процессов образуется x/2 моль кислорода. Уменьшение массы раствора равно сумме масс выделившихся меди и кислорода:
24 г=64x г+32·x2 г=80x г
Количество выделившейся меди:
x=2480=0,3 моль
По уравнению электролиза на 1 моль выделившейся меди расходуется 1 моль Cu(NO3)2. Поэтому после электролиза осталось:
n(Cu(NO3)2)=0,5-0,3=0,2 моль
В добавленном растворе содержится карбонат натрия:
m(Na2CO3)=212 г· 0,10=21,2 г; n(Na2CO3)=21,2 г106 г/моль=0,2 моль
При смешивании растворов протекает реакция:
Cu(NO3)2+Na2CO3→ CuCO3↓+2NaNO3
Количество нитрата меди(II) и карбоната натрия одинаково и равно 0,2 моль, поэтому нитрат меди(II) полностью расходуется и в полученном растворе отсутствует.
nкон(Cu(NO3)2)=0
Следовательно, массовая доля нитрата меди(II) в полученном растворе равна:
ω(Cu(NO3)2)=0 гmраствора·100%=0%
Пример ответа
Массовая доля нитрата меди(II) в полученном растворе равна 0%.
Похожие задания
34Через 522 г 10%-ного раствора нитрата бария пропускали электрический ток до тех пор, пока на катоде не…Электролитическая диссоциация и ионный обмен · 3 заданий · CA09D934Через 500 г раствора хлорида бария, в котором 53% от общей массы раствора составляет масса протонов в ядрах…Электролитическая диссоциация и ионный обмен · 3 заданий · F807F334Растворимость безводного сульфида натрия Na2S при некоторой температуре составляет 15,6 г на 100 г воды. При…Химические реакции · 2 заданий · 0110A034При нагревании образца нитрата меди(II) массой 94 г часть вещества разложилась. При этом выделилось 11,2 л (в…Химические расчёты · 75 заданий · 03555534Смесь оксида магния и фосфида магния, в которой массовая доля атомов магния равна 54,4%, растворили в 365 г…Химические расчёты · 75 заданий · 0498A134При нагревании образца карбоната бария часть вещества разложилась, при этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. К…Химические расчёты · 75 заданий · 0B92A9
Нужен репетитор по химии?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по химии в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.