Google
Câu hỏi: Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl bằng dòng điện có cường độ 2A. Tính thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot sau 9650 giây điện phân.
Phương pháp giải
- Xác định ion điện phân trước$\Rightarrow$ghép các ion để viết phương trình phân tử
- $CuCl_2$ điện phân trước$\Rightarrow$ thời gian điện phân $CuCl_2$ và số mol khí ở anot
- Tính thời gian điện phân $CuSO_4$ $\Rightarrow$ Khối lượng khí oxi thu được anot
$\Rightarrow$ Tổng số mol khí anot
Lời giải chi tiết
Trong quá trình điện phân cation nào có tính oxi hoá mạnh hơn sẽ thu e trước, anion nào có tính khử mạnh hơn sẽ nhường e trước. Trong dung dịch đã cho thứ tự như sau :
- Ở catot: Cu2+ > H+(H2O) > Na+
- Ở anot: Cl- > OH-(H2O) > SO42-
Ghép các ion thành phân tử để viết pt điện phân. Các ion Cl- và Cu2+ điện phân trước
$CuCl_2 \xrightarrow{{đpdd}} Cu+Cl_2$ (1)
0,06mol→ 0,06→0,06
$2CuSO_4 + 2H_2O\xrightarrow{{đpdd}} 2Cu + O_2$
$+ 2H_2SO_4$ (2)
Thời gian cần thiết để điện phân ở (1):
$m = \dfrac{{A.I.t} }{ {n.F}} \Rightarrow t = \dfrac{{m.n.F} }{{A.I}}$
$= \dfrac{{71.0,06.2.96500}}{ {2.71}} = 5790\left(s\right)$
Thời gian còn lại để điện phân (2) là: 9650- 5790= 3860 (s)
Tính khối lượng O2 thu được khi điện phân trong 3860 s:
$m = \dfrac{{A.I.t} }{ {n.F}} = \dfrac{{32.2.3860} }{{4.96500}}=0,64g$
$n_{O_2}=\dfrac{{0,64}}{{32}}=0,02 mol$
Tổng số mol khí thu được ở anot là: 0,06+0,02=0,08 mol
Thể tích khí thu được ở anot là: 0,08.22,4=1,792 (l)
- Xác định ion điện phân trước$\Rightarrow$ghép các ion để viết phương trình phân tử
- $CuCl_2$ điện phân trước$\Rightarrow$ thời gian điện phân $CuCl_2$ và số mol khí ở anot
- Tính thời gian điện phân $CuSO_4$ $\Rightarrow$ Khối lượng khí oxi thu được anot
$\Rightarrow$ Tổng số mol khí anot
Lời giải chi tiết
Trong quá trình điện phân cation nào có tính oxi hoá mạnh hơn sẽ thu e trước, anion nào có tính khử mạnh hơn sẽ nhường e trước. Trong dung dịch đã cho thứ tự như sau :
- Ở catot: Cu2+ > H+(H2O) > Na+
- Ở anot: Cl- > OH-(H2O) > SO42-
Ghép các ion thành phân tử để viết pt điện phân. Các ion Cl- và Cu2+ điện phân trước
$CuCl_2 \xrightarrow{{đpdd}} Cu+Cl_2$ (1)
0,06mol→ 0,06→0,06
$2CuSO_4 + 2H_2O\xrightarrow{{đpdd}} 2Cu + O_2$
$+ 2H_2SO_4$ (2)
Thời gian cần thiết để điện phân ở (1):
$m = \dfrac{{A.I.t} }{ {n.F}} \Rightarrow t = \dfrac{{m.n.F} }{{A.I}}$
$= \dfrac{{71.0,06.2.96500}}{ {2.71}} = 5790\left(s\right)$
Thời gian còn lại để điện phân (2) là: 9650- 5790= 3860 (s)
Tính khối lượng O2 thu được khi điện phân trong 3860 s:
$m = \dfrac{{A.I.t} }{ {n.F}} = \dfrac{{32.2.3860} }{{4.96500}}=0,64g$
$n_{O_2}=\dfrac{{0,64}}{{32}}=0,02 mol$
Tổng số mol khí thu được ở anot là: 0,06+0,02=0,08 mol
Thể tích khí thu được ở anot là: 0,08.22,4=1,792 (l)