Giải bài 6 trang 143 SGK Hóa học 12 nâng cao

Điện phân 100 ml một dung dịch có hòa tan 13,5 gam \(CuCl_2\) và 14,9 gam \(KCl\) (có màng ngăn và điện cực trơ)
a) Trình bày sơ đồ và viết phương trình hóa học của phản ứng điện phân có thể xảy ra.
b) Hãy cho biết chất nào còn lại trong dung dịch điện phân. Biết thời gian điện phân là 2 giờ, cường độ dòng điện 5,1A.
c) Hãy xác định nồng độ các chất có trong dung dịch sau điện phân. Biết rằng dung dịch sau điện phân đã được pha loãng cho đủ 200 ml.
Lời giải:

a) Có: \(n_{CuCl_2}=0,1\)(mol)

\(CuCl_2 \rightarrow Cu^{2+}+2Cl^-\)

\(KCl \rightarrow K^++Cl^-\)

- Tại catot: \(Cu^{2+},K^+,H_2O\)

\(Cu^{2+}+2e \rightarrow Cu\)

\(2H_2O+2e \rightarrow H_2+2OH^-\)

- Tại anot: \(Cl^-, H_2O \)

\(2Cl^--2e \rightarrow Cl_2\uparrow \)

- Điện phân:  \(CuCl_2 \xrightarrow{{dpdd}} Cu+Cl_2\uparrow \)

                       0,1   \(\rightarrow\)      0,1 \(\rightarrow\) 0,1  (mol)

b) 

- theo đề ta có: \(n_{CuCl_2}=0,1\)\(n_{KCl}=0,2\)

-  Thời gian điện phân \(CuCl_2\):

\(m=\dfrac{1}{96500}.\dfrac{A.I.t}{n}\)

\(\Rightarrow 0,1.64=\dfrac{1}{96500}.\dfrac{64.5,1.t}{2}\)  \(\Rightarrow t=3784,3\)(s)

- Thời gian điện phân của \(KCl\):  \(2.3600-3784,3=3415,7\)(s).

c)

- Khối lượng \(Cl_2\) sinh ra từ phản ứng điện phân \(KCl\):

\(\Rightarrow m_{Cl_2}=\dfrac{1}{96500}.\dfrac{71.5,1.3415,7}{2}=6,41\)(g)

\(\Rightarrow n_{Cl_2}=\dfrac{6,41}{71}=0,09\)(mol)

- Sau khi điện phân: \(n_{KOH}=0,18\) \(; KCl \) dư 0,02 mol.

\(C_{M_{KOH}}=\dfrac{0,18}{0,2}=0,9M\)

\(C_{M_{KCl}}=\dfrac{0,02}{0,2}=0,1M\)

                   

 

Mục lục Chương 5: Đại cương về kim loại theo chương Chương 5: Đại cương về kim loại - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao