Phát biểu sai là: Tại thời điểm 1,8t giây thì thể tích khí (đktc) ở anot là 1,232 lít.
Giải thích:
Khối lượng thanh Fe giảm nên dung dịch sau điện phân phải có H+.
Trong t giây, tại anot: nCl2 = u và nO2 = v
→ u + v = 0,04 (1)
Tại catot: nCu = u + 2v
nH+= 4nO2 → nNO = nH+/4 = v
nCu2+dư = p, bảo toàn electron → nFe phản ứng = p + 1,5v
→ 64p – 56(p + 1,5v) = -0,6 (2)
Trong 2t giây → ne = 4u + 8v
Tại anot: nCl2 = u → nO2 = 0,5u + 2v
Trường hợp 1: Cu2+bị điện phân hết sau 2t giây
Tại catot: nCu = u + 2v + p và nH2 = u + 2v – p
nH+ = 4nO2 – 2nH2 = 4v + 2p
→ nNO = nH+/4 = v + 0,5p
→ nFe = 1,5(v + 0,5p) = 0,0375 (3)
Từ (1)(2)(3) → u = 0,03; v = 0,01; p = 0,03
Ban đầu:
nCu(NO3)2 = u + 2v + p = 0,08
nKCl = 2u = 0,06
→ nKCl : nCu(NO3)2 = 0,75: A đúng, B đúng, theo như tình huống xét ở trường hợp này.
Sau khi điện phân t giây, anot thoát ra 0,896 lít khí. Trong 0,8t giây tiếp theo thì ne = 0,8(2u + 4v) = 0,08. Trong khoảng thời gian này chỉ có O2 thoát ra với nO2 thêm = ne/4 = 0,02.
→ V khí anot trong 1,8t giây = 0,896 + 0,02.22,4 = 1,344 lít
→ C sai.
Trong t giây, tại catot nCu = u + 2v = 0,05
Trong 0,5t giây kế tiếp thì nCu = 0,05/2 = 0,025
→ Trong 1,5t giây đầu nCu = 0,075 < nCu(NO3)2 nên Cu2+chưa bị điện phân hết => D đúng
Trường hợp 2: Cu2+vẫn chưa điện phân hết sau 2t giây
Trong 2t giây, tại catot: nCu = 2u + 4v
→ nCu2+ còn dư = u + 2v + p – (2u + 4v) = p – u – 2v
→ 64(p – u – 2v) – 56(p – u – 2v + 1,5(0,5u + 2v)) = -2,1 (4)
(1)(2)(4) → Loại.
Dung dịch X gồm Cu(NO3)2 aM và KCl bM. Điện phân dung dịch X với điện cực trơ
Xuất bản: 21/01/2021 - Cập nhật: 31/08/2023 - Tác giả: Chu Huyền
Câu Hỏi:
- Điện phân dung dịch X với điện cực trơ, dòng điện một chiều sau t giây thu được 0,896 lít khí (đktc) ở anot và dung dịch X. Cho Fe vào dung dịch X thấy khối lượng thanh Fe giảm 0,6 gam.
- Điện phân dung dịch X trong điều kiện như trên sau 2t giây thu được dung dịch Y. Cho Fe dư vào dung dịch Y thì khối lượng thanh Fe giảm 2,1 gam.
Các phản ứng xảy ra hoàn toàn và NO là sản phẩm khử duy nhất của HNO3.
Phát biểu nào sau đây sai?
Đáp án và lời giải
Điện phân (với các điện cực trơ) NaOH nóng chảy, sản phẩm thu được tại anot là O2 và H2O.
Quá trình xảy ra ở catot là: Na+ + e → Na.
Phản ứng điện phân: NaOH → Na + O2 + H2O
Tổng giá trị (x + y + z) bằng 1,56.
Thời điểm 2t giây dung dịch không hòa tan được Al2O3 nên không chứa H+ hoặc OH- nhưng tới 3t giây thì dung dịch lại hòa tan được Al2O3 → Lúc 2t giây phải có NaCl dư.
Trong 19300s (tính từ t đến t + 19300) có ne = 0,4
Catot: nCu = 0,35 – 0,3 = 0,05 → nH2 = 0,15
→ n khí anot = 0,25 – 0,15 = 0,1 → Chỉ có O2
Lúc t giây: ne = 0,3.2 = 0,6 → Lúc 2t giây có ne = 1,2
Catot: nCu = 0,35 → nH2 = 0,25
Anot: nCl2 = b và nO2 = c
→ 0,25 + b + c = 2,6a
nAl = 0,06; nH2 = 0,06 → Y có Cu2+ dư
Bảo toàn electron: 3nAl = 2nH2 + 2nCu2+ dư
→ nCu2+ dư = 0,03
nH+ = 2nH2 = 4nO2 → nO2 = 0,03
X gồm Cl2 (x) và O2 (0,03)
→ mX = 71x + 0,03.32 = 25,75.2(x + 0,03)
→ x = 0,03
Bảo toàn electron → 2nCu(catot) = 2nCl2 + 4nO2
nCuSO4 = a và nNaCl = b
Lượng Al2O3 trong khoảng 2h đến 3h lớn hơn trong khoảng 3h đến 4h nên mAl2O3 max = 18,36 gam (0,18 mol)
Lúc 4h dung dịch có chứa SO42- (a), Na+ (b) và AlO2- (0,36).
Bảo toàn điện tích —> 2a + 0,36 = b (1)
Trong khoảng 2h đến 3h có nAl2O3 = (12,75 – 5,1)/102 = 0,075 —> nOH- = 0,15
Giá trị của t là
Giá trị của t là 8685s.
Trong 1544 giây: nCu = nCl2 = a
—> m giảm = 64a + 71a = 5,4 —> a = 0,04
—> m = 64a = 2,56
ne trong 1544s = 2nCu = 0,08 (1)
Trong 4632 giây: nCu = 3a = 0,12; nCl2 = u và nO2 = v
m giảm = 0,12.64 + 71u + 32v = 15,1
Bảo toàn electron —> 0,12.2 = 2u + 4v
(1) Điện phân dung dịch NaCl (điện cực trơ), thu được khí H2 ở catot.
(2) Cho Mg tác dụng với lượng dư dung dịch FeCl3 thu được kim loại Fe.
(3) Nhúng thanh Fe vào dung dịch CuSO4 thì khối lượng dung dịch giảm xuống.
Số phát biểu đúng là 2.
(1) Đúng, tại catot: 2H2O + 2e → H2 + 2OH-
(2) Sai, Mg + FeCl3 dư → MgCl2 + FeCl2
(3) Đúng, dung dịch cứ nhận được 56 gam Fe2+ thì lại mất 64 gam Cu2+ (chuyển thành Cu).
(4) Sai, thu được dung dịch chứa 2 muối là KCl và K2CO3 dư.
Trong các dung dịch điện phân, các ion mang điện tích âm là gốc axit và gốc bazơ. Gốc kim loại và ion H+ mang điện dương.
Nhắc lại: Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li.
Vậy điện phân dung dịch CuSO4 trong thời gian 1930 giây, thu được 1,92 gam Cu ở catot (chưa thấy có khí thoát ra ở catot). Với hiệu suất quá trình điện phân là 80%, cường độ dòng điện chạy qua dung dịch điện phân là 3,75 ampe.
Trong công nghiệp Al được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy.