Trang chủ Hóa Học Lớp 12 Câu 33: Tiến hành điện phân dung dịch X chứa CuCl,, H,SO4, NaCl với cường độ dòng điện không đổi...
Câu hỏi :

Hãy cho tớ lời giải chi tiết nhé :3!

image

Câu 33: Tiến hành điện phân dung dịch X chứa CuCl,, H,SO4, NaCl với cường độ dòng điện không đổi I=2,5A, điện cực trơ, màng ngăn xốp, giả sử kim loại sinh

Lời giải 1 :

Tại `t-3860` chỉ có `Cl_2` và `Cu`

Xét `t-3860(s) -> t+3860(s)`

$\text{ne(tăng)=2,5.7720/96500=0,2(mol)}$

$\text{n(Cu tăng)=3,2/64=0,05(mol)}$

$\text{n(khí tăng)=0,08+0,07=0,15(mol)}$

Bảo toàn e cho $catot$:

`2n_{H_2}+2n_{Cu}=0,2=> n_{H_2}=0,05(mol)`

tại `t-3860` chưa có `H_2=>` tại `t+3860` có `n_{H_2}=0,05(mol)`

$anot$: 

`Cl_2: u`

`O_2: v`

`=> u+v=0,15-0,05=0,1`

Bảo toàn `e: 2u+4v=0,2`

`=> u=0,2; v=0 =>` tại `1,05t` k có `O_2`

Giả sử tại `1,05t` `Cu^{2+}` chưa bị điện phân hết

`=>` Tại $catot$:

`Cu^{2+} + 2e->Cu`        

$Anot$:

`2Cl^{-} -> Cl_2+2e`

`=>` $\text{(nCl2 tăng)=0,07(mol)}$`=>` $\text{ne (tăng)=0,14(mol)}$

`=> {1,05t.2,5}/96500-{2,5(t-3860)}/96500=0,14`

`=> t=30880(s)`

Tại `t-3860` , `n_e={2,5.(30880-3860)}/96500=0,7(mol)`

`=> 2nCu=0,7=> n_{Cu}=0,35(mol)`

`=>` tại `t+3860` có `n_{Cu}=0,35+0,05=0,4(mol)`

Tại `1,05t` có `n_e=2,5.1,05.30880/96500=0,84(mol) => n_{Cu}=0,42(mol)`

Số mol `Cu` tại `1,05t` lớn hơn  tại `t+3860` (vô lý)`=>` loại.

vậy tại `1,05t` ở $catot$ có `H_2 => Cu^{2+}` bị điện phân hết.

`=>` Tại `1,05t` có số mol `Cu` bằng với tại `1,5t` và tại `t+3860`

`=> m_1=2m_1-12,8 => m_1=12,8 => n_{Cu}={12,8}/64=0,2(mol)`

`=> m+1,6=12,8=> m=11,2`

`=>` Tại `t-3860` có `n_{Cu}=(11,2-1,6)/64=0,15(mol)=> n_e =0,3(mol)`

`=> 2(a-0,07)=0,3=> a=0,22`

Tại `1,05t`

$Anot$:

`Cl_2: u`

$Catot:$

`Cu: 0,2`

`H_2: v`

`=> u+v=0,22`

`2u-2v=0,2.2`

`=>u=0,21; v=0,01`

`=>` Số mol `H^+` bị điện phân là `n_{H^+}=2n_{H_2}=0,02(mol)`

Tại `1,05t => n_e=0,21.2=0,42(mol)`

Tại `1,5t` có `n_e=0,42.{1,5}/{1,05}=0,6(mol)`

$n_{khí}=2.0,22-0,05=0,39(mol)$

`n_{Cu}=0,2(mol)`

Bảo toàn `e` cho $catot$

`2n_{Cu}+2n_{H2}=2.0,6=> n_{H_2}=0,1(mol)`

$Anot:$

`Cl_2: u`

`O_2: v`

`=> u+v=0,39-0,1`

`2u+4v=0,6`

`=> u=0,28; v=0,01 =>`tại `1,5t` `Cl^-` bị điện phân hết.

Ta có : `n_{CuCl_2}=n_{Cu}=0,2(mol)`

Bảo toàn `Cl`:

`2nCl_2=2n_{CuCl_2}+n_{NaCl}=> nNaCl=0,28.2-0,2.2=0,16(mol)`

dd sau điện phân tác dụng với `0,08` mol `HCl` 

`Na^+: 0,16`

`Cl^-: 0,08`

`SO_4^{2-}: a`

Bảo toàn điện tích

`=> 2a+0,08=0,16=> a=0,04=> n_{H_2SO_4}=0,04(mol) =>n_{H^+}=0,08(mol)`

`=>` Số mol `H^{+}` dư tại `1,05t` là : `0,08-0,02=0,06(mol)`

`Al(OH)_3+3HCl-> AlCl_3+3H_2O`

`0,02.             0,06`

`=> m_{Al(OH)_3}=0,02.78=1,56g` 

`=>` Chọn `B`

Bạn có biết?

Hóa học là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất. Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó. Hóa học đôi khi được gọi là "khoa học trung tâm" vì nó là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý học, địa chất học và sinh học. Hãy đam mê và khám phá thế giới của các chất hóa học và phản ứng!

Nguồn :

Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự lớp 12

Lớp 12 - Năm cuối ở cấp trung học phổ thông, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh, trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kỳ vọng của người thân xung quanh. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng nề. Hãy tin vào bản thân, mình sẽ làm được và tương lai mới đang chờ đợi chúng ta!

Nguồn :

sưu tập

Copyright © 2024 Giai BT SGK