Điện phân dd chứa m gam hh gồm Cu(NO3)2 và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện 1 chiều k đổi I=5A sau thời gian 5018s ở anot thoát ra 0,1 mol hh khí. Tiếp tục điện phân với t=5018s nữa thì dừng điện phân, thu thêm 0,2 mol khí thoát ra ở 2 cực. Tìm m

Đáp án

$mhh=31,69g$

Giải thích các bước giải:

 $Catot \leftarrow Cu^{2+} , Na^+ [Cu(NO_3)_2,NaCl] NO_3^-,Cl^- \to Anot$

$ \text{Khi điện phân 5018s đầu}$

$ ne=\dfrac{It}{F}=\dfrac{5018.5}{96500}=0,26$

$ Anot: $
$2Cl^- \to Cl_2^0+2e $
$ 2H_2O \to O_2+4H^+ +4e $

$ \text{Ta có: } nCl_2+nO_2=0,1 $
$ \text{Mà } 2nCl_2+4nO_2=ne=0,26(2) $
$ (1)(2)\left \{ {{nCl_2=0,07} \atop {nO_2=0,03}} \right. $

$⇒ nCl^-=nNaCl=0,07.2=0,14$

$ \text{Khi điện phân thêm 5018s :}$

$ne=0,26.2=0,52$

$Anot: $

$2H_2O \to 4H^+ +O_2+4e $

$ 4nO_2=ne=0,26⇔nO_2=0,065$

$Catot:$

$Cu^{2+}+2e \to Cu$

$ 2H_2O +2e\to 2OH^- +H_2$

$⇒nH_2=0,2-nO_2=0,2-0,065=0,135$

$⇒nCu^{2+}=\frac{0,52-0,135.2}{2}=0,125$

$⇒nCu^{2+}=nCu(NO_3)_2=0,125$

$mhh=mNaCl+mCu(NO_3)_2=0,14.58,5+0,125.188=31,69g$