Câu 37201 - Tự Học 365
Câu hỏi Vận dụng cao

Điện phân V lit dung dịch X (điện cực trơ, màng ngăn xốp , cường độ dòng điện không đổi) chứa đồng thời R(NO3)2 0,45M (R là kim loại có hóa trị không đổi) và NaCl 0,4M trong thời gian t(giây) thu được 5,376 lit hỗn hợp khí ở anot (dktc). Nếu thời gian điện phân  là 2t (giây) thì thu được dung dịch Y. Dung dịch Y tác dụng vừa đủ với 320 ml 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 :


Đáp án đúng: b
Luyện tập khác

Phương pháp giải

- Biện luận 2 trường hợp :      +) R2+ chưa bị điện phân hoàn toàn

                                                +) R2+ đã bị điện phân hết, H2O đã bị điện phân ở catot

(Bảo toàn electron : ne trao đổi)

Xem lời giải

Lời giải của Tự Học 365

Do Y có phản ứng với kiềm nên Y là không phải là K-Na-Ca-Ba => R2+ có thể bị điện phân

- Các quá trình có thể xảy ra ở các điện cực :

+) Anot :         2Cl- → Cl2 + 2e

                        2H2O → 4H+ + O2 + 4e

+) Catot :         R2+ + 2e → R

                        2H2O + 2e → 2OH- + H2

- nR(NO3)2 = 0,45V và nNaCl = 0,4V mol ; nkhí (Anot) = 5,376 : 22,4 = 0,24 mol

- Phản ứng điện phân tổng quát chung : R(NO3)2 + 2NaCl → R + Cl2 + 2NaNO3 (1)

=> nCl2 = ½ nNaCl = 0,2V => nO2 = 0,24 – 0,2V

- Trong t giây : ne tđ = 2nCl2 + 4nO2 = 0,96 – 0,4V

=> Trong t giây tiếp theo anot sinh ra nO2 = 0,25ne = 0,24 – 0,1V

=> nO2 tổng = (0,24 – 0,2V) + (0,24 – 0,1V) = 0,48 – 0,3V

- Có : nOH = nKOH + nNaOH = 0,32.0,75 + 0,32.0,5 = 0,4 mol

=> Ta xét 2 trường hợp

+) TH1 : Trong 2t giây R2+ vẫn chưa bị điện phân hết => chưa điện phân nước ở catot

=> 2nR2+ < ne tđ

=> 0,45V.2 < (0,96 – 0,4V).2

=> V < 1,129

- nR2+ dư = 0,96 – 0,4V – 0,45V = 0,96 – 0,85V

Lúc này nH+ = 4nO2 tổng = 4.(0,48 – 0,3V)

Thêm kiềm vào không có kết tủa chứng tỏ R(OH)2 lưỡng tính đã tan trở lại

R2+ + 2OH- → R(OH)2

R(OH)2 + 2OH- → RO22- + 2H2O

=> nOH = nH+ + 4nR2+ dư => 0,4 = 4.(0,48 – 0,3V) + 4.(0,96 – 0,85V)

=> V = 1,165  (Loại)

+) TH2 : Trong 2t giây R2+ đã bị điện phân hết, H2O đã bị điện phân ở catot :

Sau (1) còn : nR2+ = 0,45V – 0,2V = 0,25V

=> Khi điện phân hết R2+ thì nH+ = 0,25V.2 = 0,5V

=> nH+ = nOH- = 0,4 = 0,5V => V = 0,8 lit

Đáp án cần chọn là: b

Hóa Lớp 12