Zapiszmy równania reakcji, które zaszły:
[tex]Pb(NO_3)_2 + Fe \rightarrow Fe(NO_3)_2 + Pb^0\\Pb(NO_3)_2 + H_2SO_4 \rightarrow PbSO_4 + 2HNO_3[/tex]
Mamy zatem reakcję elektrochemiczną (żelazo ma niższy potencjał niż ołów, toteż wypiera go z jego soli), a potem reakcję strąceniową ołowiu.
Wiemy, że na początku mieliśmy [tex]0,2 dm^3 \cdot 0,25 M = 0,05 mol[/tex] azotanu ołowiu w roztworze. Widzimy na podstawie równania reakcji, że zachodzi ona w stosunku molowym 1:1. Jeżeli z roztworu na płytce osadziło się x moli ołowiu (czyli masowo 207,2x g, gdzie 207,2 to masa molowa ołowiu), to do roztworu przeszło 55,8x g żelaza (gdzie 55,8 to jego masa molowa). Czyli masa płytki po reakcji to:
182,24 - 55,8x + 207,2x = 182,24 + 151,4x
Musimy zatem znaleźć x. Tutaj pomoże nam informacja o masie osadu. Widzimy, że uzyskano 5,06 g osadu siarczanu(VI) ołowiu(II). Jego masa molowa to 303,3 g/mol. Stąd proporcja:
1 mol - 303,3 g
y - 5,06 g
[tex]y=\frac{5,06g\cdot mol}{303,3g}=0,017 mol[/tex]
Czyli po reakcji elektrochemicznej mieliśmy w roztworze 0,017 mola azotanu(V) ołowiu(II). Stąd szukany x to będzie:
0,05 mol (początkowa zawartość) - 0,017 mol (wyżej wyliczona wartość) = 0,033 mol
Wracamy teraz do wyrażenia na masę płytki:
[tex]182,24 + 151,4\cdot 0,033 = 187,24 g[/tex]
co stanowi odpowiedź do zadania.