Điện phân dung dịch X gồm FeCl2 và MgCl2 (có màng ngăn), sự phụ thuộc khối lượng của dung dịch X theo thời gian được biểu diễn theo đồ thị sau:
Giá trị x là
Trả lời bởi giáo viên
Điện phân hỗn hợp dung dịch FeCl2 và MgCl2 thì thứ tự điện phân là:
(1) FeCl2 \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) Fe + Cl2
(2) MgCl2 + 2H2O \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) Mg(OH)2 + Cl2 + H2
(3) 2H2O \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) 2H2 + O2
Từ các phương trình điện phân và đồ thị ta có thể suy ra:
+ t = [0; y] thì xảy ra (1)
(1) FeCl2 \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) Fe + Cl2
a a a (mol)
m dd giảm = mFe + mCl2 => 56a + 71a = 100 - 87,3 => a = 0,1 mol
=> n e (y giây) = 2nFe = 0,2 mol
+ t = [y; 1,5y] thì xảy ra (2) MgCl2 + 2H2O \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) Mg(OH)2 + Cl2 + H2
n e (1,5y giây) = 1,5.n e (y giây) = 1,5.0,2 = 0,3 mol
Ta có: n e [y; 1,5y] = 0,3 - 0,2 = 0,1 mol
Mà n e [y; 1,5y] = 2nCl2 => nCl2 = 0,05 mol => nMgCl2 = 0,05 mol
+ t = [1,5y; 2,5y] thì xảy ra (3)
n e (2,5y giây) = 2,5.n e (y giây) = 2,5.0,2 = 0,5 mol
(1) FeCl2 \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) Fe + Cl2
0,1 → 0,1 → 0,1
(2) MgCl2 + 2H2O \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) Mg(OH)2 + Cl2 + H2
0,05 → 0,05 → 0,05 → 0,05 => n e [1,5y; 2,5y] = 0,5 - 0,3 = 0,2 mol
Mà n e [1,5y; 2,5y] = 4nO2 => nO2 = 0,05 mol
(3) 2H2O \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) 2H2 + O2
0,1 ← 0,05
=> m dd giảm = mFe(1) + mCl2(1) + mMg(OH)2(2) + mCl2(2) + mH2(3) + mO2(3)
= 0,1.56 + 0,1.71 + 0,05.58 + 0,05.71 + 0,05.2 + 0,1.2 + 0,05.32 = 21,05 gam
=> x = m dd còn lại = m dd ban đầu - m dd giảm = 100 - 21,05 = 78,95 gam
Hướng dẫn giải:
Điện phân hỗn hợp dung dịch FeCl2 và MgCl2 thì thứ tự điện phân là:
(1) FeCl2 \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) Fe + Cl2
(2) MgCl2 + 2H2O \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) Mg(OH)2 + Cl2 + H2
(3) 2H2O \(\xrightarrow{{dp{\text{dd}}}}\) 2H2 + O2