Какова растворимость безводного карбоната натрия в 100 г воды, если провести электролиз 10%-ного раствора нитрата

Чтобы решить данную задачу, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем задачу поэтапно:

Шаг 1: Рассчитаем объем газа, выделившегося на аноде в результате электролиза 10%-ного раствора нитрата кальция (Ca(NO3)2).

Используем уравнение электролиза:
2H2O → O2 + 4H+ + 4e^-

Молярная масса H2O: 18 г/моль
Масса 10%-ного раствора нитрата кальция: 328 г
Молекулярная масса нитрата кальция (Ca(NO3)2): 164 г/моль

Рассчитаем количество вещества H2O в 10%-ном растворе нитрата кальция:
n(H2O) = масса(H2O) / молярная масса(H2O)
n(H2O) = 328 г / 18 г/моль

Рассчитаем количество электронов, выделившихся в процессе электролиза:
n(e-) = n(H2O) * 4

Рассчитаем объем газа (в литрах), выделившегося на аноде:
V(газа) = n(e-) * (22,4 л/моль)
V(газа) = n(H2O) * 4 * (22,4 л/моль)

Подставим значение n(H2O) и рассчитаем V(газа):
V(газа) = (328 г / 18 г/моль) * 4 * (22,4 л/моль)

Вычислим это выражение:

V(газа) = (18,22 моль) * 4 * (22,4 л/моль)
V(газа) = 324,8 л

Итак, объем газа, выделившегося на аноде в результате электролиза, равен 324,8 л.

Шаг 2: Рассчитаем массу карбоната натрия (Na2CO3), необходимую для уменьшения массовой доли карбоната натрия в 2,7 раза.

Масса кристаллической соды (Na2CO3 * 10H2O): 114,4 г
Массовая доля карбоната натрия уменьшилась в 2,7 раза

Рассчитаем начальную массу карбоната натрия:
масса(карбоната натрия) = масса(кристаллической соды) * (2,7 + 1)

Подставим значение массы кристаллической соды и рассчитаем массу карбоната натрия:
масса(карбоната натрия) = 114,4 г * (2,7 + 1)

Вычислим это выражение:

масса(карбоната натрия) = 114,4 г * 3,7
масса(карбоната натрия) = 423,28 г

Итак, нам понадобится 423,28 г карбоната натрия для уменьшения массовой доли в 2,7 раза.

Шаг 3: Рассчитаем растворимость безводного карбоната натрия в 100 г воды.

Масса воды: 100 г
Масса карбоната натрия: 423,28 г

Рассчитаем растворимость безводного карбоната натрия:
растворимость = масса(карбоната натрия) / масса(воды)
растворимость = 423,28 г / 100 г

Вычислим это выражение:

растворимость = 4,2328 г/г

Итак, растворимость безводного карбоната натрия в 100 г воды составляет 4,2328 г/г.

Общий ответ:
Растворимость безводного карбоната натрия в 100 г воды составляет 4,2328 г/г. Для получения такого раствора необходимо провести электролиз 10%-ного раствора нитрата кальция массой 328 г до выделения 56 л (н.у.) газа на аноде. Затем в результате добавления насыщенного раствора, полученного при растворении 114,4 г кристаллической соды в воде, массовая доля карбоната натрия уменьшилась в 2,7 раза.