Какова массовая доля нитрата серебра в исходном растворе, если при электролизе 200 мл раствора (плотность 1,1 г/см3

  • 55
Какова массовая доля нитрата серебра в исходном растворе, если при электролизе 200 мл раствора (плотность 1,1 г/см3) на аноде и катоде суммарно выделилось 9,28 г вещества? При этом известно, что после окончания процесса в растворе не осталось катионов металла, и на катоде не образовался газ. Ответ приведите в процентах, округленный до сотых. В поле ответа введите только число.
Poyuschiy_Homyak
19
Для решения данной задачи необходимо определить массовую долю нитрата серебра в исходном растворе.

Шаг 1: Определим массу выделившегося вещества.

Из условия задачи известно, что при электролизе 200 мл раствора выделилось 9,28 г вещества.

Масса выделившегося вещества равна массе растворенных ионов на аноде и катоде:

\(m = 9,28 \, \text{г}\)

Шаг 2: Определим массу раствора.

Объем раствора равен 200 мл, а плотность раствора равна 1,1 г/см³. Для определения массы раствора воспользуемся следующей формулой:

\(V = \frac{m}{\rho}\)

где \(V\) - объем раствора, \(m\) - масса раствора, \(\rho\) - плотность раствора.

Подставим известные значения:

\(m = \frac{200 \, \text{мл}}{1,1 \, \text{г/см³}} = 181,82 \, \text{г}\)

Шаг 3: Определим мольную массу нитрата серебра.

Мольная масса нитрата серебра AgNO₃ равна сумме моларных масс атомов серебра (Ag), азота (N) и кислорода (O), и умножается на коэффициент числа атомов этих элементов в формуле соединения:

\(MM_{AgNO₃} = (1 \cdot MM_{Ag}) + (1 \cdot MM_N) + (3 \cdot MM_O)\)

Воспользуемся табличными значениями мольных масс:

\(MM_{Ag} = 107,87 \, \text{г/моль}\)
\(MM_N = 14,01 \, \text{г/моль}\)
\(MM_O = 16,00 \, \text{г/моль}\)

\(MM_{AgNO₃} = (1 \cdot 107,87) + (1 \cdot 14,01) + (3 \cdot 16,00)\)

\(MM_{AgNO₃} = 169,87 \, \text{г/моль}\)

Шаг 4: Определим количество вещества нитрата серебра.

Количество вещества рассчитывается по формуле:

\(n = \frac{m}{MM}\)

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(MM\) - мольная масса вещества.

Подставим ранее определенные значения:

\(n = \frac{9,28 \, \text{г}}{169,87 \, \text{г/моль}}\)

\(n \approx 0,055 \, \text{моль}\)

Шаг 5: Определим количество вещества нитрата серебра в исходном растворе.

Поскольку молекула нитрата серебра содержит одну моль серебра, то количество агента равно количеству вещества нитрата серебра.

Шаг 6: Определим массу нитрата серебра в исходном растворе.

Масса вещества рассчитывается по формуле:

\(m = n \cdot MM\)

Подставим ранее определенные значения:

\(m = 0,055 \, \text{моль} \cdot 169,87 \, \text{г/моль}\)

\(m \approx 9,34 \, \text{г}\)

Шаг 7: Определим массовую долю нитрата серебра в исходном растворе.

Массовая доля рассчитывается по формуле:

\(w = \frac{m}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\%\)

Подставим ранее определенные значения:

\(w = \frac{9,34 \, \text{г}}{181,82 \, \text{г}} \cdot 100\%\)

\(w \approx 5,13\%\)

Ответ: Массовая доля нитрата серебра в исходном растворе составляет около 5,13%. (Ответ округлен до сотых)