Câu hỏi tự luận mức độ vận dụng cao Hóa học 12 ctst bài 13: Điện phân

Câu 1:

Dung dịch sau phản ứng tác dụng với Fe ⟹ Có Cu²⁺ dư

 Fe    +    Cu²⁺ ⟶ Fe²⁺  + Cu

0,225  ⟶ 0,225

Anode (+)

2Cl^- ⟶ Cl­₂   +   2e

          0,075 ⟶ 0,15

Cathode (-)

Cu²⁺    +  2e  ⟶  Cu

0,075 ⟵ 0,15

⟹ n_{CuCl2 bđ} = 0,075 + 0,225 = 0,3 mol  ⟹ V_CuCl2 = 0,3:0,5 = 0,6 lít.

Câu 2:

- Xét trường hợp dung dịch Y chứa chất tan là NaOH và NaCl. Quá trình điện phân diễn ra như sau:

- Từ phương trình:

Al +3H₂O+NaOH→ Na[Al(OH)₄] +3/2H₂

suy ra n_OH^- = n_Al = 0,02 nên y = 0,01 mol.

- Khối lượng dung dịch giảm: 56x + 71n_Cl2 + 2n_H2 = 4,54 nên x = 0,03 mol

n_Ag = n_FeCl2 = 0,03; n_AgCl = 2n_FeCl2­ + n_NaCl = 0,12.

m_{kết tủa} = 20,46 gam

Câu 3: 

Đổi 25 phút 44 giây = 25.60 + 44 = 1544 giây

Theo hệ quả của công thức Faraday: n_{e trao đổi} =  

Quá trình điện phân:

Ở cathode (-): Cu²⁺ + 2e → Cu

                       0,08 → 0,04 mol

Ở anode (+): 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

                                 0,02 ←       0,08 mol

m_Cu = 0,04.64 = 2,56 gam; m_O2 = 0,02.32 = 0,64 gam 

Ta có: m_{dung dịch giảm} = 2,56 + 0,64 = 3,2 gam

Câu 4: 

Xét quá trình điện phân: 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Catot(-): Cu²⁺ + 2e → Cu

X có 2x mol H⁺ ; 0,2 - x mol Cu²⁺ ; 0,4 mol NO^3- .

Giả sử Fe còn dư nên sản phẩn tạo Fe²⁺ và H⁺ hết.

Bảo toàn e: 2n_Fe = 2n_Cu2+ + 0,75n_H+ =2(0,2-x) + 0,75.2x

=> n_Fe= 0,2-0,25x

=> m _rắn = m_Cu + m_{Fe dư}

=> 13,5 =64.(0,2 - x)+14,4 -56.(0,2 - 0,25x) => x = 0,05(mol)

=> = 0,02.2 => t = 3600s =1h