Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4và 0,12 mol NaCl bằng dòng điện có cường độ 2A. Tính thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot sau 9650 giây điện phân.
Trong quá trình điện phân cation nào có tính oxi hoá mạnh hơn sẽ thu e trước, anion nào có tính khử mạnh hơn sẽ nhường e trước. Trong dung dịch đã cho thứ tự như sau :
- Ở catot: Cu2+ > H+(H2O) > Na+
- Ở anot: Cl- > OH-(H2O) > SO42-
Ghép các ion thành phân tử để viết pt điện phân. Các ion Cl- và Cu2+ điện phân trước
\(CuC{l_2}\buildrel {dp{\rm{dd}}} \over
\longrightarrow Cu + C{l_2}(1)\)
0,06mol→ 0,06→0,06
Advertisements (Quảng cáo)
\(2CuS{O_4} + 2{H_2}O\buildrel {{\rm{dpdd}}} \over
\longrightarrow 2Cu + {O_2} + 2{H_2}S{O_4}\) (2)
Thời gian cần thiết để điện phân ở (1):
\(m = {{A.I.t} \over {n.F}} \to t = {{m.n.F} \over {A.I}} = {{71.0,06.2.96500} \over {2.71}} = 5790(s)\)
Thời gian còn lại để điện phân (2) là: 9650- 5790= 3860 (s)
Tính khối lượng O2 thu được khi điện phân trong 3860 s:
\(\eqalign{
& m = {{AIt} \over {nF}} = {{32.2.3860} \over {4.96500}} = 0,64g \cr
& {n_{{O_2}}} = {{0,64} \over {32}} = 0,02mol \cr} \)
Tổng số mol khí thu được ở anot là: 0,06+0,02=0,08 mol
Thể tích khí thu được ở anot là: 0,08.22,4=1,792 (l)