Какое количество азотной кислоты можно получить в результате электролиза 400 г 11,28%-ного нитрата меди?

Содержание вопроса: Электролиз и расчёт количества продукта

Объяснение: Для решения данной задачи, необходимо применить знания о стехиометрии и электролизе. Сперва, мы должны определить количество моль нитрата меди (Cu(NO3)2) в 400 г 11,28%-ного раствора. Для этого, воспользуемся формулой:

масса = количество молей x молярная масса

Молярная масса нитрата меди (Cu(NO3)2) равна сумме масс атомов меди (Cu), азота (N) и кислорода (O), умноженных на их атомные массы, соответственно. Получим следующие значения:

молярная масса Cu(NO3)2 = (63,55 г/моль × 1) + (14,01 г/моль × 2) + (16,00 г/моль × 6) = 187,56 г/моль

Используя массу раствора, можно найти количество молей нитрата меди:

количество молей = масса / молярная масса

количество молей = 400 г / 187,56 г/моль = 2,13 моль

Теперь мы знаем количество молей нитрата меди, и мы хотим найти количество молей азотной кислоты (HNO3), которая образуется в результате электролиза. Соотношение между ними можно найти из уравнения реакции:

Cu(NO3)2 (раствор) → Cu + 2NO2 + 1/2O2

По коэффициентам стехиометрического уравнения, одна моль нитрата меди дает две моли азотной кислоты. Значит, количество молей азотной кислоты будет равно 2,13 моль x 2 = 4,26 моль.

Наконец, найдем массу азотной кислоты:

масса = количество молей x молярная масса

молярная масса HNO3 = 1,01 г/моль (масса атома водорода) + 14,01 г/моль (масса атома азота) + 16,00 г/моль (масса атома кислорода) = 31,02 г/моль

масса HNO3 = 4,26 моль x 31,02 г/моль = 132,28 г

Таким образом, количество азотной кислоты, полученное в результате электролиза 400 г 11,28%-ного нитрата меди, составляет 132,28 г.

Демонстрация:
Задача: Какое количество азотной кислоты можно получить в результате электролиза 600 г 10%-ного нитрата меди?
Ответ: Для решения этой задачи, мы можем использовать те же самые шаги, что и в предыдущей задаче:
1. Найти количество молей нитрата меди (Cu(NO3)2)
2. Найти количество молей азотной кислоты (HNO3)
3. Найти массу азотной кислоты

Совет: Чтобы лучше понять процесс электролиза и стехиометрию, рекомендуется изучить основные понятия, законы электролиза и уравнения реакций. Также полезно тренироваться на решении различных задач, чтобы укрепить понимание этих концепций.

Дополнительное задание: Какое количество хлорида меди можно получить в результате электролиза 250 г 8%-ного хлорида меди?