744 г 20%-ого раствора хлорида калия подвергли электролизу на инертных электродах. На аноде выделилось 33,4 л газа, после чего электролиз прекратили. Полученный раствор разлили на две колбы. К раствору в первой колбе прилили избыток раствора хлорида цинка, а к раствору во второй колбе прилили 152 г раствора нитрата меди (II), также взятого в избытке. В результате масса осадка, выпавшего во второй колбе, оказалась в 1,5 раза меньше массы осадка, выпавшего в первой колбе. Определите массовую долю нитрата калия во второй колбе (в процентах). (Промежуточные значения округляйте до десятых).

Привет! Спасибо за твой ответ. В данной задаче было необходимо определить массовую долю нитрата калия во второй колбе. Правильный ответ составляет 21,6%.

Теперь давай разберём поэтапное решение задачи. Вначале необходимо было рассчитать количество веществ, которые участвуют в реакциях электролиза:

• 744 г 20% раствора хлорида калия содержит 148,8 г KCl;
• Количество вещества KCl равно 2 молям;
• На аноде выделилось 33,4 л газа, что соответствует 1,5 молям (при нормальных условиях);
• Количество хлора, выделившегося на аноде, равно 1 молю, что соответствует 71 г;

Затем, было необходимо рассмотреть процессы на катоде:

• В раствор из первой колбы добавили избыток раствора хлорида цинка, который реагирует с KOH, образуя гидроксид цинка Zn(OH)2;
• В раствор во второй колбе добавили 152 г раствора нитрата меди (II), образующего гидроксид меди Cu(OH)2;
• При этом масса осадка во второй колбе оказалась в 1,5 раза меньше, чем в первой колбе;

Зная, что моль Cu(OH)2 = 0,4 и моль Zn(OH)2 = 0,6, мы можем определить массу раствора KOH во второй колбе, используя пропорцию:

• Весь раствор = 653 г, 2 моля KOH;
• Вторая колба = z г, 0,8 моля KOH;
• Получаем, что z = 653*0,8/2 = 261,2 г;

Затем необходимо было рассчитать массу нитрата калия во втором растворе:

• Масса Cu(OH)2 = 0,4*98 = 39,2 г;
• Масса второго раствора = 261,2 + 152 - 39,2 = 374 г;

Таким образом, чтобы найти массовую долю нитрата калия во второй колбе в процентах, необходимо использовать следующую формулу:

• w(% KNO3) = масса KNO3 / масса конечного раствора * 100% = 80,8/374 * 100%