Câu 26THPTChuyên đề: Tính toán điện phân • Lớp 12Sản phẩm và quá trình điện phânVận dụng#secondary:CHEM12.L3.ELECTROCHEMISTRY.ELECTROLYSIS_PRODUCTS#curriculum:undetermined
YCCD:
- Trình bày được nguyên tắc (thứ tự) điện phân dung dịch, điện phân nóng chảy.
- Nêu được ứng dụng của một số hiện tượng điện phân trong thực tiễn (mạ điện, tinh chế kim loại).
Điện phân nóng chảy AlO với anode than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu được m kg Al ở cathode và 67,2 m (ở đkc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hydrogen bằng 16. Lấy 2,479 lít (ở đkc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong (dư) thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của m là bao nhiêu kg? (làm tròn đến hàng đơn vị).
YCCD:
- Trình bày được nguyên tắc (thứ tự) điện phân dung dịch, điện phân nóng chảy.
- Nêu được ứng dụng của một số hiện tượng điện phân trong thực tiễn (mạ điện, tinh chế kim loại).
Điện phân nóng chảy AlO với anode than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu được m kg Al ở cathode và 67,2 m (ở đkc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hydrogen bằng 16. Lấy 2,479 lít (ở đkc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong (dư) thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của m là bao nhiêu kg? (làm tròn đến hàng đơn vị).
- Trình bày được nguyên tắc (thứ tự) điện phân dung dịch, điện phân nóng chảy.
- Nêu được ứng dụng của một số hiện tượng điện phân trong thực tiễn (mạ điện, tinh chế kim loại).
Điện phân nóng chảy AlO với anode than chì (hiệu suất điện phân 100%) thu được m kg Al ở cathode và 67,2 m (ở đkc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hydrogen bằng 16. Lấy 2,479 lít (ở đkc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vôi trong (dư) thu được 2 gam kết tủa. Giá trị của m là bao nhiêu kg? (làm tròn đến hàng đơn vị).
Đáp án chính thức: 98
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Điện phân nóng chảy Al2O3 với anode than chì: cathode khử Al³⁺ thành Al, anode oxi hóa O²⁻ thành O₂; một phần O₂ phản ứng với than chì tạo CO₂ (anode bị cháy mòn). Khí X có M = 16 × 2 = 32 nên gồm CO₂ và O₂. Ở đkc (điều kiện chuẩn), Vm = 24,79 L/mol. Tổng số mol khí: 67200/24,79 ≈ 2710,77 mol. Lấy mẫu 2,479 L → 0,1 mol khí, cho 2 g CaCO₃ = 0,02 mol → %CO₂ = 20% → tổng CO₂ ≈ 542,15 mol, O₂ ≈ 2168,62 mol. Số electron trao đổi: mỗi mol CO₂ sinh ra do C anode mất 4e (C + O₂ → CO₂), mỗi mol O₂ sinh ra từ 2O²⁻ tương ứng 4e, nên tổng n(e) = 4 × (nCO₂ + nO₂) = 4 × 2710,77 ≈ 10843,1 mol e. Cathode: Al³⁺ + 3e → Al nên n(Al) = 10843,1/3 ≈ 3614,4 mol → m = 3614,4 × 27 ≈ 97589 g ≈ 98 kg. Kiểm tra: tổng khí = n(e)/4 = 2710,77 mol khớp.
Điện phân nóng chảy Al2O3 với anode than chì: cathode khử Al³⁺ thành Al, anode oxi hóa O²⁻ thành O₂; một phần O₂ phản ứng với than chì tạo CO₂ (anode bị cháy mòn). Khí X có M = 16 × 2 = 32 nên gồm CO₂ và O₂. Ở đkc (điều kiện chuẩn), Vm = 24,79 L/mol. Tổng số mol khí: 67200/24,79 ≈ 2710,77 mol. Lấy mẫu 2,479 L → 0,1 mol khí, cho 2 g CaCO₃ = 0,02 mol → %CO₂ = 20% → tổng CO₂ ≈ 542,15 mol, O₂ ≈ 2168,62 mol. Số electron trao đổi: mỗi mol CO₂ sinh ra do C anode mất 4e (C + O₂ → CO₂), mỗi mol O₂ sinh ra từ 2O²⁻ tương ứng 4e, nên tổng n(e) = 4 × (nCO₂ + nO₂) = 4 × 2710,77 ≈ 10843,1 mol e. Cathode: Al³⁺ + 3e → Al nên n(Al) = 10843,1/3 ≈ 3614,4 mol → m = 3614,4 × 27 ≈ 97589 g ≈ 98 kg. Kiểm tra: tổng khí = n(e)/4 = 2710,77 mol khớp.
