Какое количество азотной кислоты может быть произведено путем электролиза 400 г 11,28%-ного нитрата меди?

Вечный_Сон

42

Чтобы решить данную задачу, для начала нам необходимо вычислить количество вещества нитрата меди, содержащегося в 400 г 11,28%-ного раствора. Для этого воспользуемся формулой:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество вещества (в молях), \(m\) - масса вещества (в граммах), \(M\) - молярная масса вещества (в г/моль).

Молярная масса нитрата меди (Cu(NO3)2) вычисляется следующим образом:

\[M_{\text{Cu(NO3)2}} = M_{\text{Cu}} + 2 \times (M_{\text{N}} + 3 \times M_{\text{O}})\]

где \(M_{\text{Cu}}\) - молярная масса меди, \(M_{\text{N}}\) - молярная масса азота, \(M_{\text{O}}\) - молярная масса кислорода.

После вычисления молей вещества нитрата меди, с учетом уравнения электролиза, мы можем определить количество азотной кислоты, произведенной при электролизе.

Давайте приступим к расчетам:

1) Рассчитаем молярную массу нитрата меди:
\[M_{\text{Cu}} = 63.55\; \text{г/моль}\]
\[M_{\text{N}} = 14.01\; \text{г/моль}\]
\[M_{\text{O}} = 16.00\; \text{г/моль}\]
\[M_{\text{Cu(NO3)2}} = 63.55 + 2 \times (14.01 + 3 \times 16.00) = 187.55\; \text{г/моль}\]

2) Рассчитаем количество вещества нитрата меди:
\[n_{\text{нитрат меди}} = \frac{m_{\text{нитрат меди}}}{M_{\text{Cu(NO3)2}}} = \frac{400}{187.55} \approx 2.13\; \text{моль}\]

3) В уравнении электролиза получаем соотношение \(1:1\) между молями нитрата меди и молями азотной кислоты. Следовательно, количество азотной кислоты, произведенной при электролизе, будет таким же, как и количество нитрата меди:
\[n_{\text{азотная кислота}} = n_{\text{нитрат меди}} = 2.13\; \text{моль}\]

Таким образом, путем электролиза 400 г 11,28%-ного нитрата меди может быть произведено примерно 2.13 моля азотной кислоты.