Задача(Belavin 572):
Раствор массой 200 г, содержащий сульфат кобальта (II) и сульфат кобальта (III), в течение некоторого времени подвергали электролизу, после чего в электролизере осталось 148,16 мл раствора серной кислоты с молярной концентрацией 3,037 моль/л и плотностью 1,18 г/мл, а на электродах выделилось 7,527 л газов (н.у.), смесь которых имеет плотность по воздуху, равную 0,4668. Определите массовые доли веществ в растворе до электролиза.
Моё решение:
2CoSO4 + 2H2O —> 2Co + O2 + 2H2SO4
2Co2(SO4)3 + 6H2O —> 4Co + 3O2 + 6H2SO4
1)Пусть 2x = моль CoSO4 , 2y = моль Co2(SO4)3
- Инфо:
m(р-ра)до=200г
m(р-ра)после= 148,16мл × 1,18г/мл = 174,8288г
n(H2SO4) = (148,16/1000)л × 3,037моль/л = 0,45 моль
n(газов)выд: 7,527л : 22,4л/моль = 0,336 моль
Mr(газов. смесь)ср = 0,4668 × 29г/моль = 13,5372г/моль
dm(общ раствора) = 200г - 174,8288г = 25,1712 г
- Доказательства того, что происходило электролиз H2O:
2x + 6y = 0,45
x + 3y = 0,336 система не имеет решение, значит:
H2O = H2 + 1/2O2
z = моль воды
Решил выражать Mr газовую смесь так:
13,5372=(32x + 96y + 18z)/(x+3y+1,5z)
Из этого => 18,4628x + 55,3884y - 2,3058z = 0
И система:
2x + 6y = 0,45
x + 3y + 1,5z = 0,336
18,4628x + 55,3884y - 2,3058 = 0
Но к сожалению, нет решений
Ну тогда решил поступать так:
dm происходило за счёт Co и газов. Тогда: 118x + 32x + 236y + 96y + 2z + 16z = 25,1712
Тогда система:
2x + 6y = 0,45
x + 3y + 1,5z = 0,336
150x + 332y + 18z = 25,1712
К сожалению, x тогда отрицательный
Вопросы: почему в моей первой системе нет ответа, а во второй системе x — отрицательное число? Как мне решить эту задачу?
