Электролиз раствора нитрата железа
Через 400 г 36%-ного раствора нитрата железа(II) $\mathrm{Fe(NO_3)_2}$ пропустили электрический ток. При этом объём газа, выделившегося на катоде, оказался в 2 раза меньше объёма газа, выделившегося на аноде, а массовая доля нитрата железа(II) уменьшилась до 10,19%. К полученному раствору добавили 120 г 40%-ного раствора карбоната аммония $\mathrm{(NH_4)_2CO_3}$. Вычислите массовую долю нитрата железа(II) в конечном растворе. Возможными процессами окисления ионов $\mathrm{Fe^{2+}}$ и их осаждения из околокатодного пространства пренебречь.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Через 400 г 36%-ного раствора нитрата железа(II) пропустили электрический ток. При этом объём газа, выделившегося на катоде, оказался в 2 раза меньше объёма газа, выделившегося на аноде, а массовая доля нитрата железа(II) уменьшилась до 10,19%. К полученному раствору добавили 120 г 40%-ного раствора карбоната аммония. Вычислите массовую долю нитрата железа(II) в конечном растворе. Возможными процессами окисления ионов Fe2+ и их осаждения из околокатодного пространства пренебречь. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какие процессы происходят на катоде и аноде в растворе $\mathrm{Fe(NO_3)_2}$? Обозначьте количество вещества кислорода на аноде через $x$.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
На катоде могут протекать процессы $\mathrm{Fe^{2+}+2e^-\rightarrow Fe}$ и $\mathrm{2H_2O+2e^-
ightarrow H_2+2OH^-}$, а на аноде: $\mathrm{2H_2O-4e^-
ightarrow O_2+4H^+}$. Используйте соотношение объёмов газов.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Если $n(\mathrm{O_2})=x$, то $n(\mathrm{H_2})=x/2$, а по электронному балансу $n(\mathrm{Fe})=3x/2$. После электролиза масса нитрата железа(II) равна $180(0{,}6-1{,}5x)$ г, а масса раствора — $400-117x$ г.