Google
Câu hỏi: Điện phân 100 ml dung dịch X gồm X mol $AgN{{O}_{3}}$ và l,5x mol $Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}$ với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi. Khi thời gian điện phân là t giây, khối lượng catot tăng 19,36 gam. Khi thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở hai điện cực là 0,24 mol. Nồng độ của dung dịch $Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}$ ban đầu là
A. 1,0M.
B. 1,2M.
C. 1,8M.
D. 2,1M.
A. 1,0M.
B. 1,2M.
C. 1,8M.
D. 2,1M.
Trường hợp: sau t giây, AgNO3 điện phân hết, Cu(NO3)2 điện phân một phần.
$A{{g}^{+}}+1e\to Ag$ $2{{H}_{2}}O\to 4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e$
0,1x0,1x
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$
a2a
${{m}_{catot\uparrow }}=19,36\to 0,1x.108+64a=19,36(1)$
$\to {{n}_{e(+)}}=0,1x+2a$
Sau thời gian 2t giây, khí thoát ra ở cả 2 điện cực nên ta có thứ tự điện phân:
x $A{{g}^{+}}+1e\to Ag$ $2{{H}_{2}}O\to 4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e$
0,1x0,1x
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$
0,15x0,3x
$2{{H}_{2}}O+2e\to 2O{{H}^{-}}+{{H}_{2}}$
$\to {{n}_{e}}=2{{n}_{e(+)(t s)}}=0,2x+4a$
BT e$\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,2x+4a-0,1x-0,3x}{2}=2a-0,1x \\
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{0,2x+4a}{4}=0,05x+a \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{{{H}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,24$
$\to 2a-0,1x+0,05x+a=0,24(2)$
Từ (1)(2) $\to \left\{ \begin{aligned}
& x=1,2 \\
& a=0,1 \\
\end{aligned} \right.\to {{C}_{M Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}}}=1,5x=1,8M$
Làm tương tự cho trường hợp sau thời gian t giây, AgNO3 điện phân chưa hết, Cu(NO3)2 chưa điện phân. Lúc này khối lượng catot tăng là khối lượng Ag. Trường hợp này cho kết quả âm nên loại.
Đối với dạng bài điện phân, thường sẽ có một chất điện phân hết, một chất điện phân một phần, rất hiếm gặp trường hợp cả 2 chất đều chưa điện phân hết nên khi làm bài nên làm trường hợp 1 trước để tránh mất thời gian.
$A{{g}^{+}}+1e\to Ag$ $2{{H}_{2}}O\to 4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e$
0,1x0,1x
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$
a2a
${{m}_{catot\uparrow }}=19,36\to 0,1x.108+64a=19,36(1)$
$\to {{n}_{e(+)}}=0,1x+2a$
Sau thời gian 2t giây, khí thoát ra ở cả 2 điện cực nên ta có thứ tự điện phân:
x $A{{g}^{+}}+1e\to Ag$ $2{{H}_{2}}O\to 4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e$
0,1x0,1x
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$
0,15x0,3x
$2{{H}_{2}}O+2e\to 2O{{H}^{-}}+{{H}_{2}}$
$\to {{n}_{e}}=2{{n}_{e(+)(t s)}}=0,2x+4a$
BT e$\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,2x+4a-0,1x-0,3x}{2}=2a-0,1x \\
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{0,2x+4a}{4}=0,05x+a \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{{{H}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,24$
$\to 2a-0,1x+0,05x+a=0,24(2)$
Từ (1)(2) $\to \left\{ \begin{aligned}
& x=1,2 \\
& a=0,1 \\
\end{aligned} \right.\to {{C}_{M Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}}}=1,5x=1,8M$
Làm tương tự cho trường hợp sau thời gian t giây, AgNO3 điện phân chưa hết, Cu(NO3)2 chưa điện phân. Lúc này khối lượng catot tăng là khối lượng Ag. Trường hợp này cho kết quả âm nên loại.
Đối với dạng bài điện phân, thường sẽ có một chất điện phân hết, một chất điện phân một phần, rất hiếm gặp trường hợp cả 2 chất đều chưa điện phân hết nên khi làm bài nên làm trường hợp 1 trước để tránh mất thời gian.
Đáp án C.