Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) V lít dung dịch X chứa đồng thời R(NO3 ) 2 0,45M (R là kim loại hóa trị không đổi) và NaCl 0,4M trong thời gian t giây, thu được 6,72 lít hỗn hợp lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được dung dịch Y. Dung dịch Y tác dụng vừa đủ với 400ml dung dịch chứa KOH 0,75M và NaOH 0,5M, không sinh ra kết tủa. Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của V là

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Giả sử X chứa 9x mol R(NO3 ) 2 và 8x mol NaCl− Xét thời gian điện phân là t (s); Khí thoát ra anot là hỗn hợp Cl 2 và O2 ⇒ n e trao đổi = 2n Cl2+ 4n O2 = 1,2− 8x (mol)− Xét thời gian điện phân là 2t (s) ⇒ n e trao đổi = 2,4− 1,6x (mol) TH 1: Lúc này dung dịch sau điện phân chỉ chứa NaNO3 và HNO3. Vì dd Y thu được sau phản ứng cho tác dụng với KOH và NaOH không thu được kết tủa nên R 2+ bị điện phân hết TH2: dung dịch sau điện phân chứa NaNO3; HNO3 và còn dư R(NO3 ) 2 Với R 2+ phải kiểu bị hòa tan trong kiềm như Zn 2+,… Vì dd Y phản ứng với NaOH và KOH không thu được kết tủa nên xảy ra trường hợp tạo kết tủa sau đó kết tủa tan hoàn toàn ⇒ ∑n OH- = n HNO3+ 4n R2+ Giả sử X chứa 9x mol R(NO3 ) 2 và 8x mol NaCl− Xét thời gian điện phân là t (s); n hh khí anot = 6,72:22,4 = 0,3 (mol) Khí thoát ra anot là hỗn hợp Cl 2 và O2

Bảo toàn Cl ⇒ n Cl2 = 4x (mol) ⇒ n O2 = 0,3− 4x (mol) ⇒ n e trao đổi = 2n Cl2+ 4n O2 = 1,2− 8x (mol)− Xét thời gian điện phân là 2t (s) ⇒ n e trao đổi = 2,4− 1,6x (mol) TH 1: Lúc này dung dịch sau điện phân chỉ chứa NaNO3 và HNO3. Vì dd Y thu được sau phản ứng cho tác dụng với KOH và NaOH không thu được kết tủa nên R 2+ bị điện phân hết ⇒ n NaNO3 = 8x (mol); n HNO3 = 10x (mol) Mà ∑n OH- = 0,5 (mol) ⇒ 10x = 0,5 ⇒ x = 0,05 (mol) ⇒ n R(NO3)2 = 9x = 0,45 (mol) ⇒ V = 0,45: 0,45 = 1 (l) ⇒ Chọn A TH2: dung dịch sau điện phân chứa NaNO3; HNO3 và còn dư R(NO3 ) 2

Từ e trao đổi ⇒ dd Y có chứa: \ matrix NaNO3:8x (mol) hfill cr HNO3:2,4− 24x(mol) hfill cr R(NO3)_2:17x− 1,2 (mol) hfill cr. Với R 2+ phải kiểu bị hòa tan trong kiềm như Zn 2+,… Vì dd Y phản ứng với NaOH và KOH không thu được kết tủa nên xảy ra trường hợp tạo kết tủa sau đó kết tủa tan hoàn toàn ⇒ ∑n OH- = n HNO3+ 4n R2+ ⇒ 0,5 = 2,4−24x+ 4. (17x−1,2) ⇒ x = 29/440 (mol) ⇒ n R(NO3)2 = 261/440 (mol) ⇒ V = 261/440: 0,45 ≈ 1,31 (l) ⇒ không có đáp án

Vậy chỉ có TH 1: V = 1 (lít) thỏa mãn

Đáp án A Giả sử X chứa 9x mol R(NO3 ) 2 và 8x mol NaCl− Xét thời gian điện phân là t (s); Khí thoát ra anot là hỗn hợp Cl 2 và O2 ⇒ n e trao đổi = 2n Cl2+ 4n O2 = 1,2− 8x (mol)− Xét thời gian điện phân là 2t (s) ⇒ n e trao đổi = 2,4− 1,6x (mol) TH 1: Lúc này dung dịch sau điện phân chỉ chứa NaNO3 và HNO3. Vì dd Y thu được sau phản ứng cho tác dụng với KOH và NaOH không thu được kết tủa nên R 2+ bị điện phân hết TH2: dung dịch sau điện phân chứa NaNO3; HNO3 và còn dư R(NO3 ) 2 Với R 2+ phải kiểu bị hòa tan trong kiềm như Zn 2+,… Vì dd Y phản ứng với NaOH và KOH không thu được kết tủa nên xảy ra trường hợp tạo kết tủa sau đó kết tủa tan hoàn toàn ⇒ ∑n OH- = n HNO3+ 4n R2+

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. 2,00..