Задание 34 ЕГЭ по химии · 453521

Найдём количество вещества кислорода, выделившегося на аноде:
n(O₂) = V(O₂)V_m = 1,12 л22,4 л/моль = 0,05 моль
На катоде осаждается серебро, а на аноде окисляется вода. Суммарно на образование 1 моль кислорода расходуется 4 моль электронов, поэтому прореагировало 0,20 моль ионов серебра и нитрата серебра:
2H₂O - 4e^- → O₂ + 4H↑+; Ag↑+ + e^- → Ag; n(AgNO₃) = 4n(O₂) = 4 · 0,05 = 0,20 моль
В исходном растворе содержалось 40% нитрата серебра:
m(AgNO₃) = 170 г · 0,40 = 68 г; n₀(AgNO₃) = 68 г170 г/моль = 0,40 моль
После электролиза осталось 0,20 моль нитрата серебра. Его масса равна:
n(AgNO₃) = 0,40 - 0,20 = 0,20 моль; m(AgNO₃) = 0,20 · 170 = 34 г
При добавлении раствора хлорида натрия происходит реакция образования осадка хлорида серебра:
AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃
В добавленном растворе содержится 10% хлорида натрия:
m(NaCl)₀ = 175,5 г · 0,10 = 17,55 г; n₀(NaCl) = 17,55 г58,5 г/моль = 0,30 моль
Для реакции с 0,20 моль AgNO₃ расходуется 0,20 моль NaCl. Следовательно, хлорид натрия находится в избытке:
n(NaCl)_ост = 0,30 - 0,20 = 0,10 моль; m(NaCl)_ост = 0,10 · 58,5 = 5,85 г
Масса осадка хлорида серебра составляет:
m(AgCl) = 0,20 · 143,5 = 28,7 г
Масса раствора после электролиза уменьшается на массу осаждённого серебра и выделившегося кислорода. Масса осаждённого серебра равна 0,20 · 108 = 21,6 г, масса кислорода — 0,05 · 32 = 1,6 г. Поэтому масса конечного раствора равна:
m_{кон. раствора} = 170 - 21,6 - 1,6 + 175,5 - 28,7 = 293,6 г
Вычислим массовую долю оставшегося хлорида натрия:
ω(NaCl) = 5,85 г293,6 г · 100% ≈ 1,99%