Câu hỏi:
2 năm trước
Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) V lít dung dịch X chứa đồng thời R(NO3)2 0,45M (R là kim loại 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 chứa 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
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
Do Y tác dụng với kiềm nên R2+ có bị điện phân
nR(NO3)2 = 0,45V mol; nNaCl = 0,4V mol
*t giây: Thu được hỗn hợp khí ở anot nên Cl- bị điện phân hết, H2O đã bị điện phân
nCl2 = 0,5nNaCl = 0,2V mol
n khí = nCl2 + nO2 => nO2 = 0,3 – 0,2V (mol)
=> n e (t giây) = 2nCl2 + 4nO2 = 2.0,2V + 4(0,3-0,2V) = 1,2-0,4V (mol)
*2t giây: n e (2t giây) = 2,4-0,8V
Trong t giây tiếp theo nO2 sinh thêm = (1,2-0,4V)/4 = 0,3-0,1V (mol)
=> ∑nO2 = 0,6-0,3V (mol)
DD Y phản ứng với NaOH và KOH không sinh ra kết tủa nên có các TH sau:
- TH1: R2+ bị điện phân hết: ne ≥ 2nR2+ => 2,4-0,8V ≥ 2.0,45V => V ≤ 24/17
Catot:
R2+ + 2Cl- → R + Cl2
0,2V ← 0,4V
R2+ + H2O → R + 2H+ + 0,5O2
0,25V → 0,5V
H2O → H2 + O2
nOH- = nH+ => 0,5V = 0,5 => V = 1 (thỏa mãn)
- TH2: R2+ điện phân chưa hết, OH- phản ứng với H+ và R2+ tạo R(OH)2 sau đó hòa tan R(OH)2
ne < 2nR2+ => 2,4-0,8V < 2.0,45V => V > 24/17
nR2+ bị đp = ne : 2 = 1,2-0,4V => nR2+ dư = 0,85V-1,2
nH+ = 4nO2 = 2,4-1,2V
=> nOH- = nH+ + 4nR2+ => 0,5 = 2,4-1,2V + 4(0,85V-1,2) => V = 1,318 (không thỏa mãn)
Hướng dẫn giải:
Do Y tác dụng với kiềm nên R2+ có bị điện phân
nR(NO3)2 = 0,45V mol; nNaCl = 0,4V mol
*t giây: Thu được hỗn hợp khí ở anot nên Cl- bị điện phân hết, H2O đã bị điện phân
nCl2 = 0,5nNaCl = 0,2V mol
n khí = nCl2 + nO2 => nO2 = 0,3 – 0,2V (mol)
=> n e (t giây) = 2nCl2 + 4nO2 = 2.0,2V + 4(0,3-0,2V) = 1,2-0,4V (mol)
*2t giây: n e (2t giây) = 2,4-0,8V
Trong t giây tiếp theo nO2 sinh thêm = (1,2-0,4V)/4 = 0,3-0,1V (mol)
=> ∑nO2 = 0,6-0,3V (mol)
DD Y phản ứng với NaOH và KOH không sinh ra kết tủa nên có các TH sau:
- TH1: R2+ bị điện phân hết: ne ≥ 2nR2+ => 2,4-0,8V ≥ 2.0,45V => V ≤ 24/17
- TH2: R2+ điện phân chưa hết, OH- phản ứng với H+ và R2+ tạo R(OH)2 sau đó hòa tan R(OH)2
Câu hỏi khác
- Bài tập bài tập lý thuyết chung về kim loại hóa 12 có lời giải
- Bài tập dãy điện hóa kim loại hóa 12 có lời giải
- Bài tập kim loại tác dụng với axit không có tính oxi hóa hóa 12 có lời giải
- Bài tập kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa (phần 1) hóa 12 có lời giải
- Bài tập kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa (phần 2) hóa 12 có lời giải
