Дано:
электролиз раствора Hg(NO₃)₂
M(Hg) =60,3г.
Vm=22,4л./моль
V(газа)-?
Вещество в растворе -?
1. Электролиз раствора ртути:
Hg(NO₃)₂ ⇄ Hg²⁺ + 2NO₃⁻
катод (–) : Hg²⁺ + 2е⁻ → Hg⁰
анод (+) : 2H₂O - 4e⁻ → O₂⁰↑ + 4H⁺
Суммарное уравнение:
2Hg(NO₃)₂ + 2H₂O + электролиз = 2Hg↓ + O₂↑ + 4HNO₃
2. Определим молярную массу ртути и ее количество вещества в 60,3г.:
M(Hg)=201г./моль
n[Hg) =m(Hg)÷ M(Hg)=60,3г.÷201г./моль=0,3моль
3. По уравнению реакции: n(Hg) =2моль n(O₂) = 1моль
по условию задачи:
n(Hg) =0,3моль n(O₂) = 0,3моль×1моль÷2моль=0,15моль
4. Определим объем кислорода количеством вещества 0,15моль:
V(O₂) =n(O₂) x Vm= 0,15моль x 22.4л./моль=3,36л.
5. Определим молярную массу азотной кислоты, количество вещества и массу азотной кислоты:
а) M(HNO₃)=1+14+16x3=63г./моль
б) по уравнению реакции:
n(Hg) =2моль n(HNO₃) = 4моль
в) по условию задачи:
n(Hg) =0,3моль n(HNO₃)=0,3мольх4моль÷2моль=0,6моль
г) m(HNO₃)= n(HNO₃)xM(HNO₃)=0.6мольх63г./моль=37,8г.
5. ответ: при электролизе нитрата ртути образуется 60,3г ртути, 3,36л. кислорода и 37,8г. азотной кислоты.
Если концентрацию раствора выразить в долях единицы, то массу растворенного вещества в граммах находят по формуле:
m(в-во) = ω * m(p-p)
где: m(p-p) - масса раствора в граммах, ω - массовая доля растворенного вещества, выраженная в долях единицы.
То есть 10% - это 0,1 ; 18% - это 0,18.
Так как при смешивании раствора их массы растворенных в них веществ складываются, то можем записать:
ω₁ * m₁(p-p) + ω₂ * m₂(p-p) = ω₃ * m₃(p-p)
ω₁ *250 + 0,1*350 = 0,18*(250 + 350)
250ω₁ + 35 = 108
250ω₁ = 73
ω₁ = 0,292 (или 29,2%)
ответ: ω₁ = 29,2%
