Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) V lít dung dịch X chứa R(NO3)2 0,45M (R là kim loại có hóa trị không đổi) và NaCl 0,4M trong thời gian t giây thu được 6,72 lít hỗn hợp khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được dung dịch Y. Dung dịch Y tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch KOH 0,75M và NaOH 0,5M không sinh ra kết tủa. Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của V là:
A. 0,75 B. 1,00 C. 0,50 D. 2,00
Câu trả lời tốt nhất
Do Y có phản ứng với kiềm nên R2+ có bị điện phân.
nR(NO3)2 = 0,45V & NaCl = 0,4V
R(NO3)2 + 2NaCl → R + Cl2 + 2NaNO3 (1)
nCl2 = 0,2V —> nO2 = 0,3 – 0,2V
Mol electron trao đổi trong t giây:
ne = 2nCl2 + 4nO2 = 1,2 – 0,4V
—> Trong t giây tiếp theo anot sinh ra nO2 = ne/4 = 0,3 – 0,1V
—> nO2 tổng = 0,6 – 0,3V
nOH- = 0,5
TH1: Trong 2t giây R2+ vẫn chưa bị điện phân hết.
—> 0,45V.2 > (1,2 – 0,4V).2
—> V > 1,412
nR2+ dư = 0,45V – (1,2 – 0,4V) = 0,85V – 1,2
Lúc này nH+ = 4nO2 = 4(0,6 – 0,3V)
Thêm kiềm vào không có kết tủa chứng tỏ R(OH)2 lưỡng tính đã tan trở lại. Vậy:
0,5 = 4(0,6 – 0,3V) + 4(0,85V – 1,2)
—> V = 1,319 (Loại vì điều kiện V > 1,412)
TH2: Trong 2t giây R2+ đã bị điện phân hết, H2O đã bị điện phân ở catot:
Sau (1) còn là nR2+ = 0,45V – 0,2V = 0,25V
—> Khi điện phân hết R2+ thì nH+ = 0,25V.2 = 0,5V
nH+ = nOH- = 0,5 —> V = 1 lít
Cho em hỏi là nếu đề không nói gì thì dung dịch thu được sau điện phân là dung dịch sau khi rút được màng ngăn hay không ạ?
Có thể NaCL chưa bị điện phân hết sao ta có thể suy ra được ncl2=0,2v rồi ạ
Câu này chia ra làm 2 giai đoạn : giai đoạn t(s) đầu ở anot sinh ra 2 khí , bên catot điện phân 1 phàn kim loại R, giai đoạn t(s) sau bên anot chỉ đo nước , bên catot thì cả phần R còn lại và H2o đều đo. Gọi nR t(s) đầu là x, nO2 t(s) đầu là y, nH2 sinh ra ở catot là z . hệ phương trình 4 ẩn sẽ ra : x=0.4, y =0.1 , z=0.35, V=1 (l). Làm như này thấy tính toán khoa học hơn ???
Câu này em nghĩ làm đơn giản như này: Đầu tiên vì TN1) anot sinh ra 2 khí nên chắc chắn đã điện phân H2O . TN2) p/ứ với bazo nên có H+ mà ko tạo kt nên R chắc chắn đã hết KL R, nên dd Y chứa H+,NO3-,Na+ bảo toàn ion ra được V=1lit vì đã có mol H+
ở th1, nR2+ dư = 0,45V -(2,4 -0,8V)/2 = 0,85V- 1,2 chứ ạ ?
ad cho em hỏi chỗ n R2+ =0,45V-0,2V là sao ạ, em không hiểu chỗ đó ạ