Đề bài
Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl bằng dòng điện có cường độ 2A. Tính thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot sau 9650 giây điện phân.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
- Xác định ion điện phân trước=>ghép các ion để viết phương trình phân tử
- CuCl2 điện phân trước=> thời gian điện phân CuCl2 và số mol khí ở anot
- Tính thời gian điện phân CuSO4 => Khối lượng khí oxi thu được anot
=> Tổng số mol khí anot
Lời giải chi tiết
Trong quá trình điện phân cation nào có tính oxi hoá mạnh hơn sẽ thu e trước, anion nào có tính khử mạnh hơn sẽ nhường e trước. Trong dung dịch đã cho thứ tự như sau :
- Ở catot: Cu2+ > H+(H2O) > Na+
- Ở anot: Cl- > OH-(H2O) > SO42-
Ghép các ion thành phân tử để viết pt điện phân. Các ion Cl- và Cu2+ điện phân trước
CuCl2đpdd→Cu+Cl2 (1)
0,06mol→ 0,06→0,06
2CuSO4+2H2Ođpdd→2Cu+O2
+2H2SO4(2)
Thời gian cần thiết để điện phân ở (1):
m=A.I.tn.F→t=m.n.FA.I
=71.0,06.2.965002.71=5790(s)
Thời gian còn lại để điện phân (2) là: 9650- 5790= 3860 (s)
Tính khối lượng O2 thu được khi điện phân trong 3860 s:
m=A.I.tn.F=32.2.38604.96500=0,64g
nO2=0,6432=0,02mol
Tổng số mol khí thu được ở anot là: 0,06+0,02=0,08 mol
Thể tích khí thu được ở anot là: 0,08.22,4=1,792 (l)
