Чтобы провести электролиз на инертных электродах, был использован 234 г 20% раствора хлорида натрия. После выделения

Son

44

Для решения данной задачи, нам потребуется провести несколько шагов.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества хлорида натрия в исходном растворе.
Масса хлорида натрия в растворе равна 234 г. Доля хлорида натрия в растворе составляет 20%, а значит, масса соли в растворе равна: 234 г * 0.2 = 46.8 г.

Используя молярную массу NaCl, равную 58.44 г/моль, мы можем рассчитать количество вещества NaCl:
n(NaCl) = m(NaCl) / M(NaCl) = 46.8 г / 58.44 г/моль = 0.802 моль.

Шаг 2: Определим количество вещества, соответствующее выделенному газу на катоде.
Объем газа, полученного при стандартных условиях (нормальных условиях), составляет 6.72 л.

Зная, что 1 моль газа при стандартных условиях занимает объем 22.4 л, мы можем рассчитать количество вещества газа:
n(H2) = V(H2) / V(mol) = 6.72 л / 22.4 л/моль = 0.3 моль.

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества NaOH, образовавшегося в результате процесса электролиза.
Уравнение реакции электролиза водного раствора хлорида натрия имеет вид:
2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-

Согласно уравнению реакции, на каждые 2 моля электронов образуется 2 моля гидроксид-ионов OH-. Таким образом, количество вещества NaOH будет таким же, как и количество вещества гидроксид-ионов OH-.

Так как количество вещества гидроксид-ионов OH- равно количеству моля водорода H2, мы можем утверждать, что n(NaOH) = 0.3 моль.

Шаг 4: Рассчитаем массу сульфата меди (II) в добавленном растворе.
Масса сульфата меди (II) в растворе равна 160 г. Доля сульфата меди (II) в растворе составляет 20%, а значит масса соли в растворе равна: 160 г * 0.2 = 32 г.

Используя молярную массу CuSO4, равную 159.61 г/моль, мы можем рассчитать количество вещества CuSO4:
n(CuSO4) = m(CuSO4) / M(CuSO4) = 32 г / 159.61 г/моль = 0.20 моль.

Шаг 5: Рассчитаем массовую долю щелочи (NaOH) в полученном растворе.
Общая масса полученного раствора будет равна сумме масс исходного раствора хлорида натрия и добавленного раствора сульфата меди (II):
Масса общего раствора = масса исходного раствора + масса добавленного раствора = 234 г + 160 г = 394 г.

Массовая доля щелочи NaOH в общем растворе будет равна:
Массовая доля NaOH = (масса NaOH / масса общего раствора) * 100%.
Масса NaOH в общем растворе может быть рассчитана как сумма массы NaOH из исходного раствора и массы NaOH, образовавшейся в результате процесса электролиза:
Масса NaOH = масса NaOH из исходного раствора + масса NaOH, образовавшаяся в результате электролиза.

Масса NaOH из исходного раствора:
Масса NaOH = n(NaOH) * M(NaOH) = 0.802 моль * 39.997 г/моль = 32.1 г.

Таким образом, оставшаяся масса NaOH (от процесса электролиза) будет равна разности массы NaOH в общем растворе и массы NaOH из исходного раствора:
Оставшаяся масса NaOH = 394 г - 32.1 г = 361.9 г.

Теперь рассчитаем массовую долю NaOH:
Массовая доля NaOH = (361.9 г / 394 г) * 100% ≈ 91.89%.

Таким образом, массовая доля щелочи (NaOH) в полученном растворе составляет примерно 91.89%.