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 lít 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 400ml 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
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGiả sử X chứa 9x mol R(NO3)2 và 8x mol NaCl
- Xét thời gian điện phân là t (s); nhh khí anot = 6,72 :22,4 = 0,3 (mol)
Khí thoát ra anot là hỗn hợp Cl2 và O2
Bảo toàn Cl => nCl2 = 4x (mol) => nO2 = 0,3 - 4x (mol)
=> ne trao đổi = 2nCl2 + 4nO2 = 1,2 - 8x (mol)
- Xét thời gian điện phân là 2t (s) => ne trao đổi = 2,4 - 1,6x (mol)
TH1: Lúc này dung dịch sau điện phân chỉ chứa NaNO3 và HNO3. Vì dd Y thu được sau phản ứng cho tác dụng với KOH và NaOH không thu được kết tủa nên R2+ bị điện phân hết
=> nNaNO3 = 8x (mol) ; nHNO3 = 10x (mol)
Mà ∑nOH- = 0,5 (mol) => 10x = 0,5 => x = 0,05 (mol)
=> nR(NO3)2 = 9x = 0,45 (mol)
=> V = 0,45 : 0,45 = 1 (l)
=> Chọn A
TH2: dung dịch sau điện phân chứa NaNO3; HNO3 và còn dư R(NO3)2
Từ e trao đổi => dd Y có chứa: \(\left\{ \begin{array}{l}NaN{O_3}:8x (mol)\\HN{O_3}:2,4 - 24x(mol)\\R{(N{O_3})_2}:17x - 1,2 (mol)\end{array} \right.\)
Với R2+ phải kiểu bị hòa tan trong kiềm như Zn2+, ...
Vì dd Y phản ứng với NaOH và KOH không thu được kết tủa nên xảy ra trường hợp tạo kết tủa sau đó kết tủa tan hoàn toàn
=> ∑nOH- = nHNO3 + 4nR2+
=> 0,5 = 2,4 -24x + 4. (17x -1,2)
=> x = 29/440 (mol)
=> nR(NO3)2 = 261/440 (mol)
=> V = 261/440 : 0,45 ≈ 1,31 (l) => không có đáp án
Vậy chỉ có TH1: V = 1 (lít) thỏa mãn
Đáp án A
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Lê Hữu Trác