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%
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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
\(2NaCl+2H_2O\rightarrow2NaOH+Cl_2+H_2\\ n_{NaCl}=\dfrac{117}{58,5}=2\left(mol\right)\\n_{NaOH}=n_{NaCl}=2\left(mol\right)\\ n_{Cl_2}=\dfrac{1}{2}n_{NaCl}=1\left(mol\right)\\ VìH=80\%\\ \Rightarrow m_{NaOH}=2.40.80\%=64\left(g\right)\\ \Rightarrow V_{Cl_2}=1.22,4.80\%=17,92\left(m^3\right)\)
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
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:
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
20 tấn = 20 000 kg
\(m_{NaCl} = 20 000.90\% = 18000(kg)\\ n_{NaCl} = \dfrac{18000}{58,5}= \dfrac{4000}{13}(kmol)\\ n_{NaCl\ pư} = \dfrac{4000}{13}.65\% = 200(kmol)\\ 2NaCl + 2H_2O \xrightarrow{đpdd} 2NaOH + Cl_2 + H_2\\ n_{Cl_2} = \dfrac{1}{2}n_{NaCl} = 100(kmol)\\ V_{Cl_2} = 100.22,4 = 2240(m^3)\)