Hòa tan m gam hỗn hợp gồm $CuS{{O}_{4}}$ và $NaCl$ vào nước thu...

- Đoạn 1 (a giây):
$CuS{{O}_{4}}+2NaCl\xrightarrow{\tilde{n}pdd}Cu\downarrow +C{{l}_{2}}\uparrow +N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}$
mol phản ứng: $0,02 0,04 \leftarrow 0,02$
$\to {{n}_{e}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,04$ mol
- Đoạn 1 dốc hơn đoạn 2 $\to CuS{{O}_{4}}$ dư
- Đoạn 2:
$2CuS{{O}_{4}}+2{{H}_{2}}O\xrightarrow{\tilde{n}pdd}2Cu\downarrow +{{O}_{2}}\uparrow +2{{H}_{2}}S{{O}_{4}}$
mol phản ứng: $x\to x\to 0,5\text{x}$
- Đoạn 3:
$2{{H}_{2}}O\xrightarrow{\tilde{n}p}2{{H}_{2}}\uparrow +{{O}_{2}}\uparrow $
mol phản ứng: $y\to y\to 0,5y$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{kh\acute{i}}}=0,02+0,5x+1,5y=0,07 \\
& {{{{n}'}}_{e}}=4{{n}_{e}}\to 2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=4.0,04 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& 0,5x+1,5y=0,05 \\
& 2.0,02+4\left( 0,5x+0,5y \right)=0,16 \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,04 \\
& y=0,02 \\
\end{aligned} \right.\to m\left\{ \begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}:0,06 \\
& NaCl:0,04 \\
\end{aligned} \right.\to m=11,94 gam$
Note 11: Phương pháp giải bài tập điện phân dung dịch
Điện phân dung dịch: Điều chế kim loại đứng sau $Al$ trong dãy điện hóa
Thứ tự điện phân tại các điện cực:
Tại catot: $A{{g}^{+}}+1\text{e}\xrightarrow{{}}Ag; F{{\text{e}}^{3+}}+1\text{e}\xrightarrow{{}}F{{\text{e}}^{2+}}; C{{u}^{2+}}+2\text{e}\xrightarrow{{}}Cu;$
$2H_{\left( axit \right)}^{+}+2\text{e}\xrightarrow{{}}{{H}_{2}}\uparrow ;...;F{{\text{e}}^{2+}}+2\text{e}\xrightarrow{{}}F\text{e};....;2H_{\left( {{H}_{2}}O \right)}^{+}+2\text{e}\xrightarrow{{}}{{H}_{2}}\uparrow .$
Chú ý: Từ ${{K}^{+}}$ đến $A{{l}^{3+}}$ không tham gia điện phân, khi đó ${{H}^{+}}$ (trong ${{H}_{2}}O$ ) điện phân thay
Tại anot: $2C{{l}^{-}}\xrightarrow{{}}C{{l}_{2}}+2\text{e};$ $2\text{O}{{H}^{-}}\xrightarrow{{}}{{O}_{2}}+4\text{e}+2{{H}^{+}}...$
Ví dụ 1: Điện phân dung dịch $CuS{{O}_{4}}$
$CuS{{O}_{4}}+{{H}_{2}}O\xrightarrow{\tilde{n}pdd}\underbrace{Cu\downarrow }_{\left( catot \right)}+\dfrac{1}{2}\underbrace{{{O}_{2}}\uparrow }_{\left( anot \right)}+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}$
Ví dụ 2: Điện phân dung dịch gồm a mol $CuS{{O}_{4}}$ và b mol $NaCl:$
$CuS{{O}_{4}}+2NaCl\xrightarrow{\tilde{n}pdd}\underbrace{Cu\downarrow }_{\left( catot \right)}+\underbrace{C{{l}_{2}}\uparrow }_{\left( anot \right)}+N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}$ (1)
- Trường hợp $1:a=2b\to $ Dung dịch sau điện phân là $N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}$
- Trường hợp $2:a>2b\to CuS{{O}_{4}}$ dư tiếp tục điện phân:
$CuS{{O}_{4}}+{{H}_{2}}O\xrightarrow{\tilde{n}pdd}\underbrace{Cu\downarrow }_{\left( catot \right)}+\underbrace{{{O}_{2}}\uparrow }_{\left( anot \right)}+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\to $ Dung dịch sau điện phân gồm: $\left\{ \begin{aligned}
& N{{\text{a}}_{2}}S{{O}_{4}} \\
& {{H}_{2}}S{{O}_{4}} \\
\end{aligned} \right.$
- Trường hợp 3: $a<2b\to NaCl$ dư tiếp tục điện phân:
$2NaCl+2{{H}_{2}}O\xrightarrow{\tilde{n}pdd}2NaOH+\underbrace{{{H}_{2}}\uparrow }_{\left( catot \right)}+\underbrace{C{{l}_{2}}\uparrow }_{\left( anot \right)}$
$\to $ Dung dịch sau điện phân gồm: $\left\{ \begin{aligned}
& N{{\text{a}}_{2}}S{{O}_{4}} \\
& NaOH \\
\end{aligned} \right.$
c) Định luật FaradaY
Khối lượng chất sinh ra ở điện cực: $m=\dfrac{AIt}{nF}\to n.\dfrac{m}{A}=\dfrac{It}{F}$
$\to $ Số mol electron trao đổi: $ $, trong đó $\left\{ \begin{aligned}
& I:c\ddot{o}\hat{o}ng \tilde{n}o\ddot{a} dong \tilde{n}ie\ddot{a}n\left( A \right) \\
& t:th\hat{o}i gian\left( gia\hat{a}y \right) \\
& F=96500 \\
\end{aligned} \right.$
d) Một số lưu ý về điện phân
+ Điện cực trơ: Chất làm điện cực không tác dụng với chất sinh ra do quá trình điện phân.
+ Anot tan: Chất làm điện cực (anot), tác dụng với chất sinh ra do quá trình điện phân.
+ Khi khối lượng catot không đổi $\to $ Các ion kim loại đã điện phân hết.
+ Khi catot bắt đầu sủi bọt khí $\to $ ${{H}^{+}}$ bắt đầu điện phân:
Nếu dung dịch điện phân chứa axit ${{H}^{+}}\to $ Các ion kim loại mạnh hơn ${{H}^{+}}$ đã điện phân hết.
Nếu dung dịch điện phân không chứa axit ${{H}^{+}}\to $ Các ion kim loại đã điện phân hết.
+ Khi H2​O bắt đầu điện phân ở cả hai điện cực $\to $ Các chất trong dung dịch đã điện phân hết.