Điện phân dung dịch X chứa m gam CuSO4 và 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi). Trong thời gian t giây, thu được 2,464 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 5,824 lít (đktc). Biết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của m là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCác quá trình có thể xảy ra ở 2 điện cực:
+) Catot:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {C{u^{2 + }}\; + {\rm{ }}2e{\rm{ }} \to {\rm{ }}Cu}\\ {\;2{H_2}O{\rm{ }} + {\rm{ }}2e{\rm{ }} \to {\rm{ }}2O{H^ - }\; + {\rm{ }}{H_2}} \end{array}\)
+) Anot:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {2C{l^ - }\; \to {\rm{ }}C{l_2}\; + {\rm{ }}2e}\\ {\;2{H_2}O{\rm{ }} \to {\rm{ }}4{H^ + }\; + {\rm{ }}{O_2}\; + {\rm{ }}4e} \end{array}\)
- Khi điện phân trong t giây:
nkhí Anot = 2,464: 22,4 = 0,11 mol
nCl2 = 0,5nCl- = 0,1 mol < 0,11 => Nước đã bị điện phân ở Anot
⇒ nO2 = nkhí anot – nCl2 = 0,11 – 0,1 = 0,01 mol
⇒ ne trao đổi = 2nCl2 + 4nO2 = 2.0,1 + 4.0,01 = 0,24 mol
- Khi điện phân trong 2t giây:
⇒ Số mol electron trao đổi sẽ gấp đôi: ne trao đổi = 2.0,24 = 0,48 mol
+) Tại Anot: nCl2 = 0,1 mol
Có:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {{n_{e\;}} = {\rm{ }}2{n_{Cl2}}\; + {\rm{ }}4{n_{O2}}\; \Rightarrow {\rm{ }}{n_{O2}}\; = {\rm{ }}\raise.5ex\hbox{$\scriptstyle 1$}\kern-.1em/ \kern-.15em\lower.25ex\hbox{$\scriptstyle 4$} {\rm{ }}\left( {0,48{\rm{ }}--{\rm{ }}2.0,1} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}0,07{\rm{ }}mol}\\ { \Rightarrow {\rm{ }}{n_{khi{\rm{ }}Anot}}\; = {\rm{ }}{n_{Cl2}}\; + {\rm{ }}{n_{O2}}\; = {\rm{ }}0,1{\rm{ }} + {\rm{ }}0,07{\rm{ }} = {\rm{ }}0,17{\rm{ }}mol} \end{array}\)
nkhí = 5,824: 22,4 = 0,26 mol > 0,17 ⇒ Nước bị điện phân ở Catot
⇒ nH2(Catot) = 0,26 – 0,17 = 0,09 mol
- Bảo toàn e: ne trao đổi = 2nCu2+ + 2nH2 = 4nO2 + 2nCl2
⇒nCu2+ = ½ (4.0,07 + 2.0,1 – 2.0,09) = 0,15 mol
⇒ m = mCuSO4 = 160.0,15 = 24g
Câu hỏi liên quan
-
Cho các phát biểu sau:
(a) Dẫn từ từ khí NH3 đến dư vào dung dịch AlCl3, xuất hiện kết tủa keo trắng.
(b) Hai khí CH4 và SO2 đều là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính.
(c) Ở nhiệt độ thường, các kim loại K, Ba, Sr và Be đều phản ứng mạnh với H2O.
(d) Nhúng thanh Zn vào dung dịch gồm CuSO4 và H2SO4, xảy ra sự ăn mòn điện hóa học.
(e) Hỗn hợp gồm Na và Al2O3 (tỉ lệ mol tương ứng 3 : 2) tan hoàn toàn trong nước dư.
Số phát biểu đúng là
-
Cho từ từ dung dịch X vào dung dịch Y, số mol kết tủa Z thu được phụ thuộc vào số mol X được biểu diễn trên đồ thị sau
.png)
Thí nghiệm nào sau đây ứng với thí nghiệm trên?
-
Cho a gam hỗn hợp bột gồm Ni và Cu vào dung dịch AgNO3 (dư). Sau khi kết thúc phản ứng thu được 54 gam chất rắn. Mặt khác cũng cho a gam hỗn hợp 2 kim loại trên vào dung dịch CuSO4 (dư), sau khi kết thúc phản ứng thu được chất rắn có khối lượng (a + 0,5) gam. Giá trị của a là
-
Có 4 kim loại X, Y, Z, T đứng sau Mg trong dãy hoạt động hóa học. Biết Z và T tan trong dung dịch HCl, X và Y không tan trong dung dịch HCl, Z đẩy được T trong dung dịch muối của T, X đẩy được Y trong dung dịch muối của Y. Thứ tự hoạt động hóa học tăng dần của các kim loại đó là:
-
Trong phản ứng oxi- hóa khử, kết luận đúng là:
-
Dung dịch bão hòa NaNO3 ở 10oC có nồng độ 44,44%. Tính độ tan của dung dịch NaNO3 ở 10oC.
-
Tìm m biết trộn 200 gam dung dịch NaOH 3% với m gam dung dịch H3PO4 10% thu được 26,2 gam muối.
-
Nguyên tố R có hóa trị cao nhất trong oxit gấp 3 lần hóa trị trong hợp chất với hiđro.
Trong hợp chất của R với hiđro có tỉ lệ khối lượng:mR : mH = 16:1. Nguyên tố R là
-
Cho li tác dụng với dung dịch H3PO4 theo tỉ lệ 1:1 thu được muối X. muối X là:
-
Dùng V lít NaOH 2M cho vào 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị của V lớn nhất để thu được lượng kết tủa trên.
-
Hòa tan 3,23 gam hỗn hợp 2 muối CuCl2 và Cu(NO3)2 vào nước được dung dịch X. Nhúng thanh kim loại Mg vào dung dịch X và khuấy đều cho đến khi màu xanh của dung dịch biến mất, lấy thanh Mg ra cân lại thấy khối lượng tăng thêm 0,8 gam so với ban đầu. Cô đặc dung dịch đến khan thì thu được m gam muối khan. Giá trị của m là
-
Hòa tan m gam hỗn hợp gồm Al, Fe vào dung dịch H2SO4 loãng (dư). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 (dư) vào dung dịch X, thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Dẫn từ từ đến dư CO2 vào dung dịch Z thu được kết tủa T. Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được chất rắn R.Các chất trong T và R gồm
-
Một hỗn hợp kim loại gồm Al, Cu, Fe . Nếu cho hỗn hợp này tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được 8,96 lít khí (đktc) và 9 gam chất rắn. Nếu cho hỗn hợp này tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH thì phải dùng 100 ml dung dịch NaOH 2M. % khối lượng của Fe trong hỗn hợp là
-
Trong nước tự nhiên thường có lẫn những lượng nhỏ các muối Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2. Có thể dùng một hóa chất nào sau đây để loại được tất cả các muối trên?
-
Cho phản ứng \(Zn + C{\rm{uS}}{O_4} \to ZnS{O_4} + Cu\). Phát biểu nào sau đây đúng?
-
Có các ứng dụng sau:
(1) Corinđon ở dạng tinh thể trong suốt, không màu, rất rắn, được dùng để chế tạo đá mài, giấy nhám,...
(2) Trong công nghiệp hạt nhân, flo được dùng để làm giàu 235U.
(3) Hỗn hợp tecmit (Al, Fe2O3) được dùng để hàn gắn đường ray.
(4) Nitơ lỏng được dùng để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học.
(5) Hợp kim ferosilic được dùng để chế tạo thép chịu axit.
(6) Hợp kim Li-Al siêu nhẹ, được dùng trong kỹ thuật chân không.
(7) Cr2O3 được dùng để tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh.
(8) Gang trắng được dùng để luyện thép.
Số ứng dụng đúng là:
-
Cho các phát biểu sau:
(1) Các kim loại Na, K, Ba đều phản ứng mạnh với nước.
(2) Dung dịch hỗn hợp FeSO4 và H2SO4 làm mất màu dung dịch KMnO4.
(3) Nhôm bền trong không khí và nước do có màng oxit bảo vệ.
(4) Cho bột Cu vào lượng dư dung dịch FeCl3, thu được dung dịch chứa hai muối.
(5) Hỗn hợp Al và BaO (tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 1) tan hoàn toàn trong nước dư.
(6) Hoà tan CaO vào dung dịch NaHCO3 dư thu được dung dịch có vẫn đục
Số phát biểu đúng là
-
Hòa tan hoàn toàn Li vào 100 ml dung dịch HCl 1M, thấy thoát ra V lít khí (dktc) và dung dịch X. Trung hòa dung dịch X thấy hết 500 ml dung dịch NaOH 0,1M. Giá trị của V là:
-
Hãy xác định khối lượng tinh thể MgSO4.6H2O tách khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ 1642 gam dung dịch bão hòa MgSO4 ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của MgSO4 ở 80oC là 64,2 gam và ở 20oC là 44,5 gam.
-
Cho 12 gam hỗn hợp X gồm Fe và Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được 2,24 lít khí H2 (đktc), còn lại m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là
