điện phân dung dịch muối ăn có màng ngăn để sản xuất khí cl2. tính thể tích khí clo thu được ở đktc khi điện phân 20 tấn dung dịch muối ăn đậm đặc 90%, hiệu suất của quá trình điều chế là 65%
Khi điện phân dung dịch muối ăn NaCl trong bình điện phân có điện cực anot bằng graphit, người ta thu được khí clo ở anot và khí hidro ở caot. Thể tích của các khí H 2 và khí C l 2 thu được ở điều kiện tiểu chuẩn khi điện phân trong khoảng thời gian 10 phút với cường độ dòng điện 10A lần lượt là
A. 0,696 lít và 0,696 lít.
B. 0,696 lít và 1,392 lít.
C. 1,392 lít và 0,696 lít.
D. 1,392 lít và 1,392 lít
đáp án A
+ Vì H và Cl đều có n = 1 nên:
m = 1 F A n I t ⇒ m = 1 F A I t ⇒ m A = 1 F I t
đây là số mol nguyên tử giải phóng ra → Số nguyên tử (gồm 2 nguyên tử) giải phóng ra
n 0 = 1 2 m A = 1 2 1 F I t = 1 2 . 1 96500 . 1 . 10 . 60 = 6 193 m o l
+ Thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn:
V = n 0 . 22 , 4 l i t = 6 193 . 22 , 4 = 0 , 696 l i t
Khi điện phân dung dịch muối ăn NaCl trong bình điện phân có điện cực anot bằng graphit, người ta thu được khí clo ở anot và khí hidro ở caot. Thể tích của các khí H 2 và khí C l 2 thu được ở điều kiện tiểu chuẩn khi điện phân trong khoảng thời gian 10 phút với cường độ dòng điện 10A lần lượt là
A. 0,696 lit và 0,696 lit
B. 0,696 lit và 1,392 lit
C. 1,392 lit và 0,696 lit
D. 1,392 lit và 1,392 lit
Thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn
Chọn A
Câu 4. Điện phân dung dịch chứa 117 kg muối ăn có màn ngăn thu được bao nhiêu kg NaOH và bao nhiêu m3 khí Cl2 (ĐKTC). Biết hiệu suất pư là 80%
\(2NaCl+2H_2O\rightarrow2NaOH+Cl_2+H_2\\ n_{NaCl}=\dfrac{117}{58,5}=2\left(mol\right)\\n_{NaOH}=n_{NaCl}=2\left(mol\right)\\ n_{Cl_2}=\dfrac{1}{2}n_{NaCl}=1\left(mol\right)\\ VìH=80\%\\ \Rightarrow m_{NaOH}=2.40.80\%=64\left(g\right)\\ \Rightarrow V_{Cl_2}=1.22,4.80\%=17,92\left(m^3\right)\)
1.Để điều chế clo trong công nghiệm ta phải dùng bình điện phân có màng ngăn cách hai điện cực để: A. khí Cl2 không tiếp xúc với dung dịch NaOH. B. thu được dung dịch nước Giaven. C. bảo vệ các điện cực không bị ăn mòn. D. Cả A, B và C đều đúng. 2.Dãy các chất nào sau đây đều tác dụng với axit clohidric? A. Fe2O3, KMnO4, Cu, Fe, AgNO3.B. Fe2O3, KMnO4¸Fe, CuO, AgNO3. C. Fe, CuO, H2SO4, Ag, Mg(OH)2.D. KMnO4, Cu, Fe, H2SO4, Mg(OH)2. 3.Phản ứng nào chứng tỏ HCl là chất khử? A. HCl + NaOH NaCl + H2O. B. 2HCl + Mg MgCl2+ H2 . C. MnO2+ 4 HCl MnCl2+ Cl2 + 2H2O. D. NH3+ HCl NH4Cl. 4.Phản ứng nào sau đây được dùng để điều chế clo trong phòng thí nghiệm ? A. 2NaCl 2Na + Cl2 B. 2NaCl + 2H2O H2 + 2NaOH + Cl2 C. MnO2 + 4HClđặc MnCl2 + Cl2 + 2H2O D. F2 + 2NaCl ® 2NaF + Cl2 5. Phản ứng nào sau đây được dùng để điều chế khí hiđro clorua trong phòng thí nghiệm? A. H2 + Cl2 2HCl B. Cl2 + H2O ® HCl + HClO C. Cl2 + SO2 + 2H2O ® 2HCl + H2SO4 D. NaHSO4 + HCl
Câu 1: D
Câu 2: B
Câu 3: C
Câu 4: C
Câu 5: B
Khi điện phân dung dịch muối ăn NaCl trong binh điện phân có điện cực anôt bằng graphit, người ta thu được khí clo ở anôt và khí hiđrô ở catôt. Giải thích kết quả của quá trình điện phân này dựa theo thuyết điện li.
Trong dung dịch muối ăn, các phân tử NaCl bị phân li thành các ion dương Na + và các ion âm Cl -
NaCl --> Na + + Cl -
- Các ion Cl - chuyển động ngược chiều điện trường về anôt, nhường êlectron cho anôt trở thành các nguyên tử C1 và kết hợp với nhau tạo ra các phân tử Cl 2 bay lên :
2 Cl - --> 2 e - + Cl 2
- Các ion Na + chuyển động cùng chiều điện trường về catôt, tại đó chúng tác dụng với các phân tử H 2 O để tạo ra các phân tử NaOH và các ion H + . Những ion này thu êlectron ở catôt trở thành các nguyên tử H và kết hợp với nhau tạo ra các phân tử H 2 bay lên :
2 Na + + 2 H 2 O --> NaOH + 2 H +
H + + 2 e - --> H 2
Khi điện phân dung dịch muối ăn NaCl trong binh điện phân có điện cực anôt bằng graphit, người ta thu được khí clo ở anôt và khí hiđrô ở catôt. Xác định thể tích của các khí thu được ở điều kiện chuẩn khi điện phân trong khoảng thời gian t = 10 phút với cường độ dòng điện I = 10 A.
Theo Bài tập 14.11*, muốn có một khối.lượng mol khí hoá trị n = 1 như clo hoặc hiđrô giải phóng ra ở mỗi điện cực thì cần có một điện lượng q = F = 96500 C chuyển qua bình điện phân.
Mặt khác, theo các phản ứng trong câu a) nêu trên, ta thấy mỗi khối lượng mol nguyên tử của khí clo hoặc hidro sẽ cho 1/2 mol khí ứng với thể tích trong điều kiện chuẩn là 22,4/2 (lit/mol) = 11200 c m 3 /mol.
Theo đề bài, điện lượng chuyển qua bình điện phân bằng:
Q = It = 10.10.60 = 6000C
Như vậy, thể tích của khí clo hoặc hidro thu được ở mỗi điện cực sẽ bằng:
Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,075 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 1,12 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở hai điện cực là 2,38 lít (đktc). Biết hiệu suất của quá trình điện phân đạt 100% và các khí sinh ra không tan trong dung dịch. giá trị của a là
A. 0,25.
B. 0,1.
C. 0,15.
D. 0,2.
Đáp án B
* t giây: n khí(anot) > 0,5nKCl => H2O bị điện phân
nCl2 = 0,5nKCl = 0,0375 mol
nO2 = 0,05-0,0375 = 0,0125 mol
n e(1) = 2nCl2 + 4nO2 = 0,0375.2 + 0,0125.4 = 0,125 mol
* 2t giây: n e(2) = 2ne(1) = 0,25 mol
n khí = 2,38/22,4 = 0,10625 mol
Catot:
Cu2+ +2e → Cu
a….....2a
H2O + 1e → OH- + 0,5H2
0,05← 0,025
Anot:
Cl- - 1e → 0,5Cl2
0,075..0,075..0,0375
H2O -2e → 2H+ + 0,5O2
0,175 0,04375
=> 2a + 0,05 = 0,25 => a = 0,1 mol
Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,15 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây thu được 2,24 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở 2 điện cực là 4,76 lít (đktc). Biết hiệu suất của quá trình điện phân đạt 100% và các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là
A. 0,20mol
B. 0,15 mol
C. 0,25 mol
D. 0,30mol.
Điện phân hỗn hợp NaCl và 0,125 mol CuSO4 bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (với điện cực trơ, có màng ngăn). Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, thu được hỗn hợp khí ở 2 điện cực có tổng thể tích là 5,88 lít (ở đktc) và dung dịch X. Dung dịch X hòa tan được tối đa 5,1 gam Al2O3. Biết hiệu suất của quá trình điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là
A. 19300.
B. 24125.
C. 17370.
D. 9650.