Question

При проведении электролиза 340 г 20 %-ного раствора нитрата серебра (I) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 79,44 г. Вычислите массу 10 %-ного раствора хлорида натрия, необходимого для полного осаждения ионов серебра из отобранной порции раствора.

Answer 1

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата серебра (I):
4AgNO3 + 2H2O→(электролиз)4Ag + O2 + 4HNO3
Найдем массу и количество вещества исходного нитрата серебра (I):
m(AgNO3)исх. = m(AgNO3)р-ра∙ ω(AgNO3) = 340 г ∙ 0,2 =68г
n(AgNO3)исх. = m(AgNO3)исх. / М(AgNO3) = 68г / 170 г/моль = 0,4моль.
Найдем количество вещества выделившегося на аноде кислорода:
n(О2)= V(О2)/Vm= 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль.
Найдем количество вещества и массу AgNO3, оставшегося в растворе:
n(AgNO3)реакц. = 4∙n(О2) = 4∙0,05 моль = 0,2моль.
n(CuSO4)ост. = n(AgNO3)исх. – n(AgNO3)реакц. = 0,4моль – 0,2моль = 0,2моль.
m(AgNO3)ост. =n(AgNO3)ост.∙ М(AgNO3) = 0,2моль ∙ 170 г/моль = 34г.
Найдем массу конечного раствора:
mкон.р-ра = m(AgNO3)р-ра – m(O2) – m(Ag)
m(О2) = n(О2)∙М(О2) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г.
n(Ag) = n(AgNO3)реакц.= 0,2моль.
m(Ag) = n(Ag)∙М(Ag) = 0,2моль ∙108г/моль = 21,6г.
mкон.р-ра = m(AgNO3)р-ра – m(O2) – m(Ag) = 340г – 1,6 г – 21,6г = 316,8г
ω(AgNO3)кон. = m(AgNO3)ост./mкон.р-ра = 34г / 316,8г = 0,107.
Найдем массу и количество вещества нитрата серебра (I) в отобранной порции:
m(AgNO3)порц. = mпорц р-ра.∙ ω(AgNO3)кон. = 79,44 г ∙ 0,107 = 8,5г.
n(AgNO3)порц. = m(AgNO3)порц. / М(AgNO3) = 8,5г / 170 г/моль = 0,05моль.
AgNO3+ NaCl → AgCl +NaNO3
n(NaCl) = n(AgNO3)порц.= 0,05моль.
m(NaCl)в-ва = n(NaCl) ∙ М(NaCl) = 0,05моль∙ 58,5г/моль= 2,925г .
m(NaCl)р-ра = m(NaCl)в-ва / ω(NaCl) = 40,2г / 0,1 = 29,25г.
Ответ:m(NaCl)р-ра= 29,25г.