Google
Câu hỏi: Điện phân $ 100 ml $ một dung dịch có hoà tan $ 13,5 $ gam $ CuCl_2 $ và $ 14,9 $ gam $ KCl $ (có màng ngăn và điện cực trơ).
a. Trình bày sơ đồ và phương trình hoá học của phản ứng điện phân có thể xảy ra.
b. Hãy cho biết chất nào còn lại trong dung dịch điện phân. Biết thời gian điện phân là $ 2 $ giờ, cường độ dòng điện là $ 5,1 A $
c. Hãy xác định nồng độ mol các chất có trong dung dịch sau điện phân. Biết rằng dung dịch sau điện phân đã được pha loãng cho đủ $ 200 ml $.
a. Trình bày sơ đồ và phương trình hoá học của phản ứng điện phân có thể xảy ra.
b. Hãy cho biết chất nào còn lại trong dung dịch điện phân. Biết thời gian điện phân là $ 2 $ giờ, cường độ dòng điện là $ 5,1 A $
c. Hãy xác định nồng độ mol các chất có trong dung dịch sau điện phân. Biết rằng dung dịch sau điện phân đã được pha loãng cho đủ $ 200 ml $.
a)
$ CuC{l_2} \Rightarrow C{u^{2 + }} + 2C{l^ - },KCl\buildrel {} \over
\longrightarrow {K^ + } + C{l^ - } $
$ Catot\left( - \right):C{u^{2 + }},{K^ + },{H_2}O $
$ \eqalign{
& C{u^{2 + }} + 2e \Rightarrow Cu. \cr
& 2{H_2}O + 2e \Rightarrow {H_2} + 2O{H^ - } \cr} $
Anot (+): $ C{l^ - },{H_2}O $
$ 2C{l^ - } - 2e \Rightarrow C{l_2} \uparrow $
b)
$ n_{CuC{l_2}}={{13,5} \over {135}} = 0,1 mol $
$ n_{KCl}={{14,9} \over {74,5}} = 0,2 mol $
Thứ tự điện phân: $ CuC{l_2} $ điện phân hết thì $ KCl $ tiếp tục điện phân
Thời gian điện phân $ CuC{l_2}: $
$ m = {1 \over {96500}}.{A \over n}.I.t \Rightarrow 0,1.64 = {1 \over {96500}}.{{64} \over 2}.5,1.t \Rightarrow t = 3784,3\left(s\right). $
Thời gian điện phân $ KCl $ là: $ 2.3600-3784,3=3415,7 $ (s).
$ CuC{l_2}\buildrel {dp{\rm{dd}}} \over
\longrightarrow Cu + C{l_2} \uparrow $
$ 0,1 $ $ \Rightarrow $ $ 0,1 $ $ \Rightarrow $ $ 0,1 $
Khối lượng $ C{l_2} $ sinh ra từ phản ứng điện phân $ KCl $
$ \eqalign{
& {m_{C{l_2}}} = {1 \over {96500}}.{{71} \over 2}.5,1.3415,7 = 6,41\left(g\right). \cr
& 2KCl + 2{H_2}O\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{{\mathop{\rm cvngan}\nolimits} }^{dp{\rm{dd}}}} 2KOH + {H_2} \uparrow + C{l_2} \uparrow . \cr} $
$ 0,18 $ $ \mathrel{\mathop{\kern0pt\leftarrow}
\limits_{}} $ $ 0,18 $ $ \leftarrow $ $ {{6,41} \over {71}} = 0,09 $
Sau điện phân các chất còn lại trong dung dịch là: $ KOH 0,18 mol; KCl $ dư $ 0,02 mol $
c) Nồng độ các dung dịch sau điện phân là:
$ {CM_{{{KOH}}}} = {{0,18} \over {0,2}} = 0,9M, $
$ {CM_{{{KCl}}}} = {{0,02} \over {0,2}} = 0,1M. $
$ CuC{l_2} \Rightarrow C{u^{2 + }} + 2C{l^ - },KCl\buildrel {} \over
\longrightarrow {K^ + } + C{l^ - } $
$ Catot\left( - \right):C{u^{2 + }},{K^ + },{H_2}O $
$ \eqalign{
& C{u^{2 + }} + 2e \Rightarrow Cu. \cr
& 2{H_2}O + 2e \Rightarrow {H_2} + 2O{H^ - } \cr} $
Anot (+): $ C{l^ - },{H_2}O $
$ 2C{l^ - } - 2e \Rightarrow C{l_2} \uparrow $
b)
$ n_{CuC{l_2}}={{13,5} \over {135}} = 0,1 mol $
$ n_{KCl}={{14,9} \over {74,5}} = 0,2 mol $
Thứ tự điện phân: $ CuC{l_2} $ điện phân hết thì $ KCl $ tiếp tục điện phân
Thời gian điện phân $ CuC{l_2}: $
$ m = {1 \over {96500}}.{A \over n}.I.t \Rightarrow 0,1.64 = {1 \over {96500}}.{{64} \over 2}.5,1.t \Rightarrow t = 3784,3\left(s\right). $
Thời gian điện phân $ KCl $ là: $ 2.3600-3784,3=3415,7 $ (s).
$ CuC{l_2}\buildrel {dp{\rm{dd}}} \over
\longrightarrow Cu + C{l_2} \uparrow $
$ 0,1 $ $ \Rightarrow $ $ 0,1 $ $ \Rightarrow $ $ 0,1 $
Khối lượng $ C{l_2} $ sinh ra từ phản ứng điện phân $ KCl $
$ \eqalign{
& {m_{C{l_2}}} = {1 \over {96500}}.{{71} \over 2}.5,1.3415,7 = 6,41\left(g\right). \cr
& 2KCl + 2{H_2}O\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{{\mathop{\rm cvngan}\nolimits} }^{dp{\rm{dd}}}} 2KOH + {H_2} \uparrow + C{l_2} \uparrow . \cr} $
$ 0,18 $ $ \mathrel{\mathop{\kern0pt\leftarrow}
\limits_{}} $ $ 0,18 $ $ \leftarrow $ $ {{6,41} \over {71}} = 0,09 $
Sau điện phân các chất còn lại trong dung dịch là: $ KOH 0,18 mol; KCl $ dư $ 0,02 mol $
c) Nồng độ các dung dịch sau điện phân là:
$ {CM_{{{KOH}}}} = {{0,18} \over {0,2}} = 0,9M, $
$ {CM_{{{KCl}}}} = {{0,02} \over {0,2}} = 0,1M. $