Giải bài 8 trang 140 SGK Hóa Học 12 nâng cao

Điện phân một dung dịch \(AgNO_3\) trong thời gian 15 phút với cường độ dòng điện là 5 ampe. Để làm kết tủa hết ion \(Ag^+\) còn lại trong dung dịch sau điện phân, cần dùng 25 ml dung dịch \(NaCl\) 0,4M.
a. Viết phương trình điện phân và phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.
b. Tính khối lượng \(Ag\) thu được ở catot.
c. Tính khối lượng \(AgNO_3\) có trong dung dịch ban đầu.
Lời giải:

a. Sơ đồ điện phân:

\(AgNO_3 \rightarrow Ag^++{NO_3}^-\)

- Tại catot: \(Ag^+,H_2O\)

\(Ag^++1e\rightarrow Ag\)

- Tại anot: \({NO_3}^-,H_2O\)

\(H_2O-2e\rightarrow 2H^++\dfrac{1}{2}O_2\)

\(4AgNO_3+2H_2O\xrightarrow{{dpdd}} 4Ag+O_2+4HNO_3\)

b. Khối lượng \(Ag\) thu được ở catot:

\(m_{Ag}=\dfrac{A.I.t}{n.F}=\dfrac{108.5.15.60}{1.96500}=5,04\)(g)

c. - Có: \(n_{NaCl}=0,025.0,4=0,01\) (mol)

-  Từ phần b) ta có: \(n_{Ag}=\dfrac{5,04}{108}=0,047\) (mol)

     \(4AgNO_3+2H_2O\xrightarrow{{dpdd}} 4Ag+O_2+4HNO_3\)

         0,047            \(\leftarrow\)        0,047                         (mol)

       \(AgNO_3+NaCl \rightarrow AgCl\downarrow +NaNO_3\)

          0,01  \(\leftarrow\)  0,01                                   (mol)

\(\Rightarrow n_{AgNO_3}=0,047+0,01=0,057\)(mol)

\(\Rightarrow m_{AgNO_3}=0,057.170=170=9,69\)(g)