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
ad cho em hỏi chỗ n R2+ =0,45V-0,2V là sao ạ, em không hiểu chỗ đó ạ
ở th1, nR2+ dư = 0,45V -(2,4 -0,8V)/2 = 0,85V- 1,2 chứ ạ ?
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+
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 ???
Có thể NaCL chưa bị điện phân hết sao ta có thể suy ra được ncl2=0,2v rồi ạ
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?