1. Запишем уравнения реакций

(1) 2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Cu + O₂ + 4HNO₃

(2) K₂CO₃ + 2HNO₃ = 2KNO₃ + CO₂ + H₂O

2. Рассчитаем количество нитрата меди и массу его насыщенного раствора

m_всего(Cu(NO₃)₂ в кристаллогидрате) = m_кр. • M(Cu(NO₃)₂) : M_кр. = 55,28 • 188 : 296 = 35,11 г

n_всего(Cu(NO₃)₂ в кристаллогидрате) = m : M = 35,11 : 188 = 0,19 моль

(141 : 100) = 35,11 : х ⇒ x = m_{в насыщ. р–ре}(H₂O) = 24,9 г

m_{насыщ. р–ра} = m_всего(Cu(NO₃)₂) + m_{в насыщ. р–ре}(H₂O) = 35,11 + 24,9 = 60,01 г

3. Рассчитаем массу раствора после электролиза и массу нитрата калия

n₁(O₂) = V : V_m = 1,544 : 22,4 = 0,07 моль ⇒ m₁(O₂) = n • M = 0,07 • 32 = 2,24 г

n_{прореаг.}(Cu(NO₃)₂) = n₁(O₂) • 2 = 0,07 • 2 = 0,14 моль

n_{оставш.}(Cu(NO₃)₂) = n_всего(Cu(NO₃)₂) − n_{прореаг.}(Cu(NO₃)₂) = 0,19 − 0,14 = 0,05 моль

n₁(Cu) = n₁(O₂) • 2 = 0,07 • 2 = 0,14 моль ⇒ m₁(Cu) = n • M = 0,14 • 64 = 8,96 г

m_{р–ра после эл.} = m_{насыщ. р–ра} − m₁(Cu) − m₁(O₂) = 60,01 − 8,96 − 2,24 = 48,81 г

n₁(HNO₃) = n₁(O₂) • 4 = 0,07 • 4 = 0,28 моль

n₂(K₂CO₃) = m : M = 15,8 : 138 = 0,114 моль

0,114 : 1 = 0,114 моль < 0,28 : 2 = 0,14 моль ⇒ K₂CO₃ в недостатке в реакции (2)

n₂(KNO₃) = n₂(K₂CO₃) • 2 = 0,114 • 2 = 0,228 моль ⇒ m₂(KNO₃) = n • M = 0,228 • 101 = 23 г

n₂(CO₂) = n₂(K₂CO₃) = 0,114 моль ⇒ m₂(СO₂) = n • M = 0,114 • 44 = 5 г

4. Рассчитаем массу конечного раствора и массовую долю нитрата калия в нем

m_{конеч. р–ра} = m_{р–ра после эл.} + m_добав.(H₂O) + m₁(K₂CO₃) − m₂(СO₂) = 48,81 + 55 + 15,8 – 5 = 114,61 г

ω(KNO₃) = m₂(KNO₃) : m_{конеч. р–ра} • 100 = 23 : 114,61 • 100 = 20,07%

Максимальный балл: 4