Химия

Составляем схему электролиза:

$\left . \begin{matrix} Катод: & Hg^{2+} + 2 \bar{e} \rightarrow Hg^{ \circ } \downarrow \\ Анод: & 2H_{2}O - 4 \bar{e} \rightarrow O_{2} \uparrow + 4H^{+} \end{matrix} \right | \begin{matrix} \cdot 2 \\ ~ \end{matrix}$

Суммарное уравнение в ионном виде:

$2Hg^{2+} + 2H_{2}O \rightarrow 2Hg^{ \circ } \downarrow + O_{2} \uparrow + 4H^{+}$

Суммарное уравнение в молекулярном виде:

$2Hg(NO_{3} )_{2} + 2H_{2}O \rightarrow 2Hg^{ \circ } \downarrow + O_{2} \uparrow + 4HNO_{3}$

Определяем количество вещества нитрата ртути в исходном растворе, и проверяем, до конца ли прошел электролиз:

$\nu [ Hg(NO_{3})_{2}] = 250 \frac{0,195}{325} = 0,15 моль$.

Если электролиз прошел до конца, то из раствора должно выделиться 0,15 моль $Hg$ и 0,075 моль $O_{2}$ и в растворе должно образоваться 0,3 моль азотной кислоты:

$\Delta m = 0,15 \cdot 201 + 0,075 \cdot 32 = 30,15 + 2,4 = 32,55 г$.

В действительности масса раствора уменьшилась еще больше. Это означает, что после того, как электролиз нитрата ртути закончился, электрический ток не выключили, и пошел электролиз воды:

$2H_{2}O \rightarrow 2H_{2} \uparrow + O_{2} \uparrow$

Изменение массы в последней реакции составило 50,55 - 32,55 = 18 г, т.е. электролизу подвергся 1 моль воды и дополнительно на катоде выделился 1 моль водорода, а на аноде 0,5 моль кислорода.

Определяем массы веществ, выделившихся на электродах, и молярную концентрацию вещества в конечном растворе:

$m(Hg) = 0,15 \cdot 201 = 30,15 г; m(H_{2}) = 1 \cdot 2 = 2 г; m(O_{2}) = (NULL,075 + 0,5) \cdot 32 = 18,4 г$.
$m(конечного \: раствора) = 250 - 50,55 = 199,45 г$.
$V(конечного \: раствора) = \frac{199,45}{1,06} = 188,2 мл = 0,1882 л$.
$C(HNO_{3}) = \frac{0,3}{0,1882} = 1,594 моль/л$.
Ответ: $m(Hg) = 30,15 г; m(O_{2}) = 18,4 г; m(H_{2}) = 2 г; C(NHO_{3}) = 1,594 моль/л$.