Каков состав оставшегося раствора в массовых долях после электролиза 50 г раствора, содержащего хлорид калия с массовой

Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы электролиза и понять, как изменяется состав раствора после электролиза.

Сначала найдем массу хлорида калия (KCl) и нитрата меди (Cu(NO3)2) в исходном растворе.

Массовая доля хлорида калия (KCl) составляет 14,9%, что означает, что в 100 г раствора содержится 14,9 г KCl. Таким образом, масса KCl в исходном растворе составляет (14,9 / 100) * 50 г = 7,45 г.

Массовая доля нитрата меди (Cu(NO3)2) составляет 7,52%, что означает, что в 100 г раствора содержится 7,52 г Cu(NO3)2. Таким образом, масса Cu(NO3)2 в исходном растворе составляет (7,52 / 100) * 50 г = 3,76 г.

Затем вычислим количество вещества, выделенного на электродах. По закону Фарадея, количество вещества, выделившегося на электродах, пропорционально количеству переданных электрических зарядов.

Дано, что выделилось 5,824 л газов. Чтобы вычислить количество вещества, воспользуемся уравнением состояния идеального газа, PV = nRT, где P - давление, V - объём, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Выделился газ, поэтому можно сделать предположение, что давление равно атмосферному давлению (1 атмосфера). Универсальная газовая постоянная равна 0,0821 л * атм / (моль * К), а температура принимается комнатной, примерно 298 К.

Таким образом, получаем уравнение: 1 * 5,824 = n * 0,0821 * 298.

Из этого уравнения находим количество вещества (n):
n ≈ (1 * 5,824) / (0,0821 * 298) ≈ 0,235 моль.

Далее, зная, что во время электролиза происходит разложение вещества на ионы и вещество находится в пропорции 1:1:1 (1 моль ионов образуется из 1 моль вещества), можем сделать вывод, что выделилось 0,235 моль ионов.

Теперь найдем количество калия (K+) и меди (Cu2+) и вычислим их новые массы в растворе.

Масса калия (K+) составляет 1 моль * молярная масса K = 1 * 39,1 г/моль = 39,1 г.

Масса меди (Cu2+) составляет 1 моль * молярная масса Cu = 1 * 63,5 г/моль = 63,5 г.

Таким образом, после электролиза масса калия (K+) равна (7,45 г - 39,1 г * 0,235 моль) = 1,38 г, а масса меди (Cu2+) равна (3,76 г - 63,5 г * 0,235 моль) = -6,43 г.

Обратите внимание, что масса меди получилась отрицательной. Это означает, что после электролиза медь окислилась и перешла в неметаллическое состояние, а не выделилась в виде иона.

Итак, состав оставшегося раствора в массовых долях будет:

-mass% KCl = (масса KCl после электролиза / общая масса раствора после электролиза) * 100% = (1,38 г / (1,38 г - 6,43 г)) * 100% ≈ -204,1%.

-mass% Cu(NO3)2 = (масса Cu(NO3)2 после электролиза / общая масса раствора после электролиза) * 100% = (-6,43 г / (1,38 г - 6,43 г)) * 100% ≈ 1134,2%.

Из полученных значений видно, что массовая доля хлорида калия стала отрицательной, что невозможно. Таким образом, можно сделать вывод, что состав оставшегося раствора не может быть определен в массовых долях после электролиза. Обратитесь к вашему учителю для дополнительных объяснений.