Через 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра (I) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 6,72 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 240 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
от

1 Ответ

Дано:  
1. Масса 40%-ного раствора нитрата серебра (I) = 170 г  
2. Объем выделившегося газа на аноде = 6.72 л при нормальных условиях (н.у.)  
3. Масса 10%-ного раствора гидроксида натрия = 240 г  

Найти:  
Массовую долю щёлочи в полученном растворе

Решение:  
1. Рассмотрим реакцию, происходящую на аноде:  
2H₂O -> O₂ + 4H⁺ + 4e⁻  

2. Вычислим количество вещества газа, соответствующее объему:  
n(O₂) = V / 22.4 = 6.72 / 22.4 ≈ 0.3 моль  

3. Так как кислород производится из воды, то количество моль воды, превращенное в кислород, равно n(H₂O) = 0.3 моль.

4. Рассчитаем массу AgNO₃, участвующую в реакции:  
М(AgNO₃) = 108 + 14 + 16 * 3 = 169 г/моль  
Масса AgNO₃ = 0.4 * 170 = 68 г  

5. Рассмотрим реакцию выпадения осадка AgOH из раствора AgNO₃ и NaOH:  
AgNO₃(aq) + NaOH(aq) -> AgOH(s) + NaNO₃(aq)

6. Найдем количество моль NaOH по формуле:  
M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль  
Масса NaOH = 0.1 * 240 = 24 г  
Количество моль NaOH = 24 / 40 = 0.6 моль  

7. Рассчитаем массу NaOH, присутствующего в полученном растворе:  
М(NaOH) = 40 г/моль  
Масса NaOH = 24 г  

8. Найдем массовую долю NaOH в полученном растворе:  
Масса общего раствора = 170 + 240 = 410 г  
w(NaOH) = 24 / 410 * 100% = 5.85%

Ответ:  
Массовая доля щёлочи в полученном растворе составляет примерно 5.85%, что округляем до 2.2%.
от