Давайте решим обе задачи по порядку.

Для начала определим, сколько нитрата натрия содержится в 10% растворе. Обозначим массу 10% раствора как x граммов.

• 10% раствор означает, что в 100 г раствора содержится 10 г нитрата натрия.
• Следовательно, в x граммах раствора будет (10/100) * x = 0.1x граммов нитрата натрия.

Теперь добавим 20 г нитрата натрия:

• Общее количество нитрата натрия после добавления составит: 0.1x + 20 г.

Теперь найдем массу нового раствора. Она равна массе исходного раствора плюс добавленный нитрат натрия:

• Масса нового раствора = x + 20 г.

Теперь, чтобы получить 15% раствор, мы можем записать уравнение:

Подставим известные значения:

Упростим уравнение:

• 0.15 = (0.1x + 20) / (x + 20)

Теперь умножим обе стороны на (x + 20):

• 0.15(x + 20) = 0.1x + 20

Раскроем скобки:

• 0.15x + 3 = 0.1x + 20

Теперь соберем все x в одну сторону:

• 0.15x - 0.1x = 20 - 3
• 0.05x = 17

Теперь найдем x:

• x = 17 / 0.05 = 340 г.

Таким образом, масса 10% раствора нитрата натрия, необходимая для получения 15% раствора, составляет 340 г.

Для расчета объема водорода, образующегося при электролизе, воспользуемся формулой:

Где:

• V - объем газа (в литрах);
• I - сила тока (в амперах);
• t - время (в секундах);
• n - количество электронов, участвующих в реакции (для водорода n = 2, так как образуется H2);
• F - постоянная Фарадея (приблизительно 96500 Кл/моль).

Теперь подставим известные значения:

• I = 2 А;
• t = 0.5 часа = 0.5 * 3600 сек = 1800 сек;
• n = 2;
• F = 96500 Кл/моль.

Теперь подставим в формулу:

Упростим:

• V = 3600 / 193000;

Теперь найдем объем в литрах:

• V ≈ 0.01863 моль;

Используя закон Бойля-Мариотта, мы можем перевести это в объем при нормальных условиях (н.у.),где 1 моль газа занимает 22.4 литра:

Таким образом, объем водорода, образующегося при прохождении тока 2 А в течение 0.5 часа через раствор KCl, составляет примерно 0.416 литров.

В итоге, мы получили:

• Масса 10% раствора нитрата натрия для получения 15% раствора: 340 г.
• Объем водорода, образующегося при электролизе: 0.416 литров.