a Tiến hành điện phân phần I với dòng điện có cường độ 1,34A trong bốn giờ .Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catốt và thể tích khí đkc thu đc ở anốt .Biết hiệu suất điện phân là 100%.
Trang 1CHƯƠNG II:TOÁN VỀ ĐIỆN PHÂN
Bài 1 :
Hoà tan 150 gam tinh thể CuSO 4 5H 2 O vào 600 ml dung dịch HCl 0,6M
đc dung dịch A.Chia dung dịch A thành ba phần bằng nhau.
a) Tiến hành điện phân phần I với dòng điện có cường độ 1,34A trong bốn giờ Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catốt và thể tích khí (đkc) thu đc ở anốt Biết hiệu suất điện phân là 100%.
b) Cho 5,4 gam nhôm vào phần II Sau một thời gian thu đc 1,344 lít khí , dung dịch B và chất rắn C Cho dung dịch B tác dụng với xút dư rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đc 4 gam chất rắn Tính lượng chất rắn C c) Cho 13,7 gam kim loại Ba vào phần III Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng , lọc kết tủa rửa sạch và đem nung ở nhiệt độ cao thì thu đc bao nhiêu gam chất rắn ?.Biết rằng khi tác dụng với bazơ Cu 2+ chỉ tạo Cu(OH) 2
Hướng dẫn:
a) Số mol CuSO4 ban đầu là=150:250 =0,6 mol Số mol HCl ban đầu =0,36 mol.Vậy mỗi phần có 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol HCl
n
A
F 96 500.32.1,34.3600.4 6,4
1
Các phản ứng điện phân xảy ra theo trình tự
CuSO4 + 2HCl → Cu + Cl2 + H2SO4 (1)
0,12 0,06 0,06
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 + 2H2SO4 (2)
Để thu đc 0,1 mol Cu phải có 0,04 mol Cu sinh ra ở (2) khi đó có 0,02 mol O2
sịnh ra ở anốt Vậy song song với thu đc 0,1 mol Cu ở catốt thì ở anốt có 0,06+0,02=0,08 mol khí sinh ra hay 1,792 lít khí
b) Số mol Al=0,2 mol.Số mol khí sinh ra là:0,06 mol
Pứ: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
0,04 0,12 0,06
Sau pứ này Al còn 0,2-0,04=0,16 mol và phản ứng tiếp với CuSO4 tạo dung dịch B Dung dịch B tác dụng với xút dư vẫn có kết tủa sauy ra CuSO4 không
pứ hết nên còn dư trong dung dịch B Gọi a là số mol CuSO4 đã phản ứng với Al
ta có PT:
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu (3)
a
3
2
a a
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
(0,2-a) (0,2-a)
Cu(OH)2 →t0 CuO + H2O
(0,2-a) (0,2-a)
Trang 2⇒ 0,2-a= 0 , 05 0 , 15
80
Vậy lượng chất rắn C=lượng Cu sinh ra ở (3) +lượng Al còn dư
=0,15.64+ 0 , 15 27 11 , 22g
3
2 16 ,
c) Số mol Ba=0,1 mol
Ba+2HCl → BaCl2 + H2
0,06 0,12
Ba còn dư 0,04 mol sẽ phản ứng với tiếp với nước
Ba+ 2H2O → Ba(OH)2 + H2
0,04 0,04
Trong dung dịch khi kết thúc hai pứ trên có số mol Ba2+ = số mol Ba =0,1 molvà
só mol OH- =2số mol Ba(OH)2 =0,08 mol
Ba2+ + SO42- → BaSO4 Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2
0,1 (0,2) 0,1 0,04 0,08 0,04
Chỉ có CuSO4 bị nhiệt phân Cu(OH)2 →t0 CuO + H2O
0,04 0,04
Vậy chất rắn thu đc sau khi nung là=0,1.233+0,04.80=26,5g
Nhận xét đề:Sỡ dĩ các phản ứng điện phân diễn ra theo trình tự trên vì Cl- ưu tiên nhường electron ở anốt trước H2O
Bài 2:
Hoà tan hoàn toàn 10,65 g hỗn hợp gồm 1 oxit kim loại kiềm và một oxit kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl thu đc dung dịch B Cô cạn dung dịch
B rồi điện phân nóng chảy hoàn toàn hỗn hợp muối thì thu đc 3,696 lít khí C(27,3 0 C và 1 atm) ở anốt và hỗn hợp kim loại D ở catot.
a) Tính khối lượng D
b) Lấy m gam D cho tác dụng hết với nước đc dung dịch E và V lít khí.Cho từ từ bột nhôm vào dung dịch E cho tới ngừng thoát khí thấy hết p gam Al và có V 1 lít khí thoát ra So sánh V 1 và V.Tính p theo m c) Nếu lấy hỗn hợp kim loại D rồi luyện thêm 1,37 g Ba thì đc một hợp kim trong đó Ba chiếm 23,07% về số mol.Hỏi hỗn hợp đầu là oxit của các kim loại kiềm, kiềm thổ nào?
Hướng dẫn:
a) Gọi A2O và BO là công thức của oxit kim loại kiềm và kiềm thổ , a và b lần lượt là số mol của chúng
A2O + 2HCl → 2ACl + H2O BO + 2HCl → BCl2 + H2
a 2a b b
2ACl dpnc → 2A + Cl2 BCl2 dpnc → B + Cl2
2a 2a a b b b
Theo bài rat a có hệ:
Trang 3
=
=
+
= + + +
15 ,0 3, 300 082 ,0
696 ,3 1
65 , 10 ) 16 ( ) 16
2
(
b
a
B b A
a
⇒ 2aA +bB =8,25
Đây cũng chình là biểu thức tính tổng hỗn hợp kim loại D Vậy D nặng 8,25 g b) Giả sử m gam D chứa x mol A và y mol B
2A + 2H2O → 2A+ + 2OH- +H2 B+2H2O → B2+ +2OH- +H2
x x 2
x
y 2y y 2OH- +2Al + 2H2O → 2AlO2- +3H2
(x+2y) (x+2y) 23(x+2y)
Ta có :
y
y x V
V
x +
+
=
2 2
3
=3⇒ V1 = 3V Theo các phản ứng trên , nếu lấy toàn bộ D(2a mol A và b mol B)thì tạo (2a+2b) mol OH-.Số mol Al phản ứng =số mol OH- nên khi ấy phải dùng 0,3.27=8,1 g Al Vậy 8,25 g D phản ứng → 8,1 g Al
m g D pứ→0,982m gam Al⇒ p=0,982m
c)Hỗn hợp D chứa 2a mol A và b mol B ta có 2a+b>a+b
2a+b > 0,15
Số mol Ba them vào =1,37:137=0,01 mol Giả sử trong D không có Ba , như vậy lượng Ba thêm vào chiếm một tỉ lệ về số mol là
% 25 , 6 16 , 0
01 , 0 01 , 0
01 , 0 01
,
0
2
01
,
0
=
= + +
<
+
a Điều này mâu thuẫn với giả thiết là Ba chiếm 23,07 % Vậy D phải có Ba
Như vậy D chứa 2a mol A và b mol Ba.Suy rat a có hệ
= +
= + + +
= +
8,25 137b A 2
100
07 , 23 01 , 0 2
01 , 0
15 , 0
a
b a
b
b a
Giải rat a đc a=0,1;b=0,05;A=7
Vậy hỗn hợp đầu là Li2O và BaO
Bài 3:
Điện phân có màng ngăn (điện cực trơ) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO 4 và NaCl . ở anốt thu đc 0,448 lít khí ở điều kiện chuẩn Dung dịch sau điện phân có thể hoà tan hết tối đa 0,68 gam bột Al 2 O 3 Biết rằng quá trình điện phân đc tiến hành đến khi H 2 O bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực thì ngừg lại
1) Tính m?
2) Sau khi điện phân khối lượng Catốt tăng bao nhiêu?
3) Sauk hi điện phân khối lượng dung dịch giảm bao nhiêu(bỏ qua nước
Trang 4bay hơi) ?
Hướng dẫn:
1) Các pứ xảy ra khi điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl CuSO4 + 2NaCl → Na2SO4 + Cu + Cl2 (1)
Như vậy nếu b=2a thì sau pứ này đến dung dịch Na2SO4 bị điện phân và nước sẽ tham gia pứ ở hai điện cực Tuy nhiên dung dịch sau điện phân khi ấy sẽ không
sẽ không pứ đc với Al2O3 ⇒ loại trường hợp này
Vậy sau pứ (1) có thể xảy ra hai trường hợp
• b>2a
Tiếp tục điện phân thì NaCl bị điện phân tiếp do còn (b-2a) mol NaCl
2NaCl +2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2 (2)
(b-2a) (b-2a) 21(b−2a) 21(b−2a)
Trong pứ này có H2O tham gia pứ ở catốt Khi (2) kết thúc bắt đầu có H2O tham gia pứ ở catốt Theo đề bài sự điện phân dừng lại Pứ của 0,68 g Al2O3 =0,006 mol
Al2O3 với dung dịch NaOH
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 +H2O
0,006 0,012
Suy ra số mol Cl2 sinh ra ở (2) là0,0006 mol Do đó số mol của Cl2 sin ra ở (1) là
mol
014 , 0 006
,
0
3
,
22
448
,
0
=
− =số mol CuSO4 bị điện phân =
2
1
số mol NaCl bị điện phân
Vậy ở (1) có 0,028 mol NaCl bị điện phân , (2) có 0,012 mol NaCl bị điện phân ,còn CuSO4 chỉ tham gia ở (1) là 0,014 mol nên
1) m=160.0,014+ 58,5(0,028+0,012) = 4,58 g
2) Sau điện phân khối lượng catốt tăng =0,014.64=0,896 g
3) Sau điện phân khối lượng dung dịch giảm = khôis lượng catốt tăng + khối lượng các khí thoát ra =0,896+ 71(0,014+0,006) +2.0,006=2,328 g
• b< 2a
Tiếp tục điện phân thì NaCl hết dugn dịch mới gồm Na2SO4 và CuSO4 bị điện phân : CuSO4 + H2O → Cu + H2SO4 + 21 O2 (3)
(a-b2 ) (a- )b2 (a- )2b 21 (a- )2b
Trong phản ứng này có nước tham gia pứ ở anốt Khi (3) kết thúc bắt đầu có nước tham gia pứ ở catốt.Theo bài ra sự điện phân dừng lại : Phản ứng của 0,006 mol
Al2O3 với H2SO4 :
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 +3 H2O
0,006 0,018
Suy ra số mol O2 sinh ra ở (3) là 0 , 009
2
1
Vậy số mol Cl2 sinh ra ở (1) là 0,02-0,009-0,011 mol =số mol CuSO4 bị điện phân=21 số mol NaCl bị điện phân
Vậy ở (1) có 0,011 mol CuSO4 bị điện phân , ở (3) có 0,018 mol CuSO4 bị điện phân , còn NaCl chỉ tham gia ở (1) là 0,022 mol nên
Trang 51) m=160(0,011+0,018)+ 58,5.0,022=5,927 g
2) khối lượng catot tăng =(0,011+0,018)64=1,856 g
3) Khối lượng dung dịch giảm =khối lượng catot tăng +khối lượng khí thoát
=1,856+ 71.0,011+ 0,009.32=2,925 g
Bài 4:
Một hỗn hợp gồm 23,5 gam muối cacbonnat kim loại hoạt động hoá trị II (A) và 8,4 gam muối cacbonat kim loại hoạt động hoá trị II(B) đem hoà tan hoàn tan vào HCl dư rồi cô cạn và điện phân nóng chảy hoàn toàn thấy có m gam các kim loại tạo ra ở catot và V lít Clo thoát ra ở anot Biết khi trộn m gam các kim loại này với m gam Ni rồi cho tác dụng với H 2 SO 4 dư thì thể tích
H 2 sinh ra nhiều gấp 2,675 lần so với khí sinh ra khi có một mình Ni và biết phân tử lượng của oxit kim loại B bằng nguyên tử lượng của kim loai A
1) Viết các phương trình hoá học xảy ra
2) Tính thành phần % khối lượng của A và B tạo ra ở catốt
3) Tính thể tích V của khí Clo
Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
Hướng dẫn :
1) Gọi hai muối trên là ACO3 và BCO3 với số mol tương ứng trong hỗn hợp là a
và b Các pứ
ACO3 + 2HCl → ACl2 + H2O +CO2
a a
BCO3 + 2HCl → BCl2 + H2O + CO2
b b
ACl2 → A +Cl2 BCl2 → B + Cl2
a a a b b b
A +H2SO4 → ASO4 + H2 B + H2SO4 → BSO4 + H2
a a b b
Ni+ H2SO4 → NiSO4 + H2
c c
(với c là số mol tương ứng với m gam Ni)
2) Theo bài rat a có hệ :
+
=
=
+
+
=
+
= +
= +
16
B
A
2,675c c
b
a
59c bB
¢
4 , 8 )
60
(
5 , 23 )
60
(
a
B
b
A
a
Giải ra ta được A=40; B=24; a=0,235;b=0,1;c=0,2
Vậy A là Ca và B là Mg Suy ra %Ca=79,66%
%Mg = 20,34%
3) Thể tích Clo thu được =22,4(a+b) =7,504l
Bài 5:
Trang 6a) Tính lượng quặng bôxit chứa 40% Al 2 O 3 để điều chế 1 tấn Al bằng phương pháp điện phân , giả sử hiệu suất chế biến quặng và điện phân
là 100%
b) Tính lượng cực than làm anot bị tiêu hao khi điện phân nóng chảy
Al 2 O 3 để sản xuất Al có khối lượng 27 tấn trong trường hơp sau:
• Tất cả khí thoát ra ở anot là CO 2
• Khí thoát ra ở anốt gồm 10% CO và 90% CO 2 (theo thể tích)
• Khí thoát ra ở anốt gồm 10% O 2 và 10% CO ; 80% CO 2
Hướng dẫn:
a) Phương trình điện phân :
2Al2O3 → 4Al + 3O2 Lượng Al2O3 cần =1 tấn 1 , 88t
27 4
102 2
=
2.102 g 4.27 g Lượng quặng 40% cần=1,88 4 , 7t
40
? ← 1 tấn
b) 27 tấn nhôm ứng với 27.106 :27=106 mol Al
Cứ 4 mol Al sinh ra thì kèm theo 3 mol O2 vậy số mol O2 sinh ra khi ấy
=106 7 , 5 10
4
3
= 5 mol
Các pứ xảy ra của oxi với anốt
C + O2 → CO2 (2) 2C + O2 → 2CO (3)
• Tất cả thoát ra ở anốt là CO2
Theo (2) thì số mol C=số mol O2 =7,5.105 mol Vậy lượng C cần=9.106g
• Khí thoát ra gồm 10% CO và 90 % CO2
Gọi x là số mol C cháy tạo CO2
2y là số mol C cháy tạo CO
Ta có hệ:
=
=
+
y x
y
x
2, 9
105 5,
7
Giải rat a đc x=710526 mol y=39473,6 mol
Suy ra lượng C cần= 12(x+2y) =9473664 g
• Khí thoát ra gồm 10% O2 ;10% CO và 80% CO2
Gọi a là số mol C cháy tạo CO2
2b là số mol C cháy tạo CO, c là số mol O2 có trong hỗn hợp
Ta có hệ:
=
=
= + +
c b
b a
c b a
2
2.
8
105 5 ,7
Giải rat a đc b=39473 và a=631578
Suy ra lượng C cần=12(a+2b) =8526303g
Bài 6:
Điện phân nóng chảy a gam muối A tạo bởi kim loại M và halogen X thu đc
Trang 70,96 gam M ở catot và 0,896 lít khí ở anot Mặt khác hoà tan a gam muối A vào nước rồi cho dung dịch trên tác dụng với AgNO 3 dư được 11,48 gam kết tủa
a) X là halogen nào?
b) Trộn 0,96 gam kim loại M với 2,242 g kim loại M ’ cung hoá trị duy nhất rồi đốt hết hỗn hợp này bằng oxi thì thu đc 4,162 gam hỗn hợp hai oxit Để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp này cần 500 ml dung dịch
H 2 SO 4 nồng độ c M
• Tính % về số mol mỗi oxit trong hôn xhợp của chúng
• Tính tỉ lệ khối lượng nguyên tử giữa M và M ’
• Tính c
Hướng dẫn:
a) Gọi công thức của muối A là MXn ta có pứ
2MXn dpnc → M + nX2 MXn +nAgNO3 →M(NO3)2 + nAgX
b b nb2 b nb
Suy ra :
= +
=
=
48 , 11 ) 108 (
04 ,0 4, 22 : 896
,0 2
X nb
nb
⇒ X=35,5 Vậy halogen là Clo
b) Ta có pứ đốt b mol kim loại M và d mol kim loại M1
2M + 2n O2 → M2On 2M’ + n2 O2 → M’
2On
b bn4 b2 d dn4 d2
Suy ra :
= + +
+
=
=
=
162 , 4 ) 16 ' ( ) 16 2
(
242 , 2 '
04 , 0 2
96 , 0
2
d M
bn Mb
d b
Giải rat a đc nb=0,08 và nd=0,04
Như vậy b=2d ⇒ M chiếm 66,7 % và M’ chiếm 33,3 %
Lấy pt (3) :pt (1) ⇒ ' =20,,24296
Mb
d M
Do b=2d nên
⇒ 2 ' =20,,24296
Md
d
M
⇒ ' = 4 , 67
M M
Các pứ :
M2On + nH2SO4 → M2(SO4)n + H2O
2
b nb2
M’
2On + nH2SO4 → M’
2(SO4)n + H2O
2
d
2
nd
Trang 8
⇒Số mol H2SO4 = ( 0 , 08 0 , 04 ) 0 , 06
2
1 2
bn
Vậy nồng độ H2SO4 = 0,06:0,5=0,12 M
Bài 7:
Hoà tan 1,12 gam hỗn hợp gồm Ag và Cu trong 19,6 gam dung dịch
H 2 SO 4 đặc nóng (dung dịch A) thu được SO 2 và dung dịch muối B Cho Ba(NO 3 ) 2 tác dụng với dung dịch thu được khi oxi hoá SO 2 thoát ở trên bằng nước brôm dư thu được 1,864 gam kết tủa.
Hoà tan lượng muối B thành 500 ml dung dịch , sau đó điện phân 100
ml trong thời gian 7 phút 43 giây với điện cực trơ và cường độ dòng điện I=0,5 A
a) Tính khơi lượng Ag và Cu trong hỗn hợp
b) Tính nồng độ % của axit H 2 SO 4 trong A, biết chỉ có 10% H 2 SO 4 đã pứ với Ag và Cu Nếu lấy
2
1
dung dịch A pha loãng để có pH =2 thì thể tích dung dịch sau khi pha loãng là bao nhiêu ?( biết H 2 SO 4 điện ly hoàn toàn )
c) Tính khối lượng kim loại thoát ra ở catot Nếu điện phân với anôt bằng
Cu cho đến khi trong dung dịch không còn ion Ag + thì khối lượng catot tăng bao nhiêu gam và khối lượng anôt giảm bao nhiêu Biết rằng ở anôt xảy ra quá trình : Cu -2e → Cu 2+
Hướng dẫn:
a) gọi x và y là số mol của Ag và Cu , ta có các pứ
2Ag + 2H2SO4 → Ag2SO4 +SO2 + 2H2O
x x 0,5x 0,5x
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
y 2y y y
SO2 + Br2 +2 H2O → 2HBr + H2SO4
(0,5x+y) (0,5x+y)
Ba(NO3)2 + H2SO4 → BaSO4 +2HNO3
(0,5x+y) (0,5x+y)
Theo bài ra ta có hệ:
=
= +
=
+
008 ,0 233 : 864 ,1 5,
0
12 ,1 64
108
y x
y
x
Giải ra được :x=0,008 và y=0,004
Vậy lượng Ag=0,864 g và luợng Cu=0,256g
b) Số mol H2SO4 đã pứ =x+2y=0,16 mol hay 1,568 gam
Suy ra lượng axit có trong A =1,568.10010 =15,68 g
Vậy C% H2SO4= 80 %
6 , 19
68 , 15
= Số mol H2SO4 có trong dung dịch A =0,16:2=0,08 mol
Phương trình điện li của H2SO4:
Trang 9H2SO4 → 2H+ + SO42-
0,08 0,16
Theo bài ra pH =2 ⇒ [H+] =10-2M
Gọi V là thể tích dung dịch⇒ 0,16 = 10 − 2
10
16 , 0
2 =
−
c) Số mol Ag2SO4 =0,5x=0,004 mol
CuSO4 = y= 0,004 mol
số mol Ag2SO4 có trong 100 ml dung dịch =0,004:5=8.10-4 =số mol CuSO4 có trong 100 ml dung dịch.Khi điện phân, Ag2SO4 bị điện phân trước theo pứ
2Ag2SO4 + 2H2O → 4Ag + O2 +2 H2SO4
Giả sử Ag2SO4 bị điện phân hết, ta sẽ thu được 2.8.10-4=16.10-4 mol Ag , khi đó thời gian điện phân là t được tính theo công thức:
m = It
n
A
F.
1
⇒ t=309 giây Thời gian điện phân trong bài toán là 7 phút 43 giây=463 giây > 309 giây ⇒
CuSO4 đã bị điện phân trong 463-309=154 giây theo pứ:
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2 + 2H2SO4
Gọi z là số mol CuSO4 đã bị điện phân, khi đó thu đc z mol Cu và:
64z = 0 , 5 154
2
64 500
96
1
⇒ z=4.10-4
Do đó đã có Ag và Cu bám vào catot.Khối lượng này nặng
108.16.10-4 + 64.4.10-4 =0,1984 g
Sơ đồ điện phân dung dịch muối B
anốt(Cu) < -Ag2SO4 -> catốt
SO42-; H2O CuSO4; H2O Ag+; Cu2+;H2O
Phương trình điện phân
Cu + Ag2SO4 → CuSO4 + 2Ag
8.10-4 8.10-4 16.10-4
Vậy anốt giảm 8.10-4.64=0,0512 g
catốt giảm 16.10-4.108=0,1728 g
Bài 8:
Hoà tan 1,66 gam hỗn hợp A gồm Mg;MO;R 2 O 3 (M là kim loại đứng sau hiđrô;R là kim loại đứng trước hiđrô trong dãy điện hoá) bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được khí B và dung dịch C.Cho lượng khí B trên
đi qua ống đựng 1,6 gam CuO nung nóng được 1,344 gam chất rắn (biết có 80% khí B tham gia phản ứng)
Cô cạn ½ dung dịch C được 2,42 gam muối khan Tiến hành điện phân ½ dung dịch C với điện cực trơ cho đến khi trong dung dịch không còn ion M 2+ thì thu được 22,4 ml khí ở anot.
a) Tính % khối lượng các chất trong A, cho tỉ số khối lượng nguyên tử của M và R là 2,37
Trang 10b) Nếu thêm từ từ dung dịch NaOH có pH=13 vào 1/10 dung dịch C cho tới khi lượng kết tủa thu được không đổi thì tốn hết bao nhiêu ml dung dịch NaOH?
Hướng dẫn:
a) Gọi a,b,c lần lượt là số mol của MgO,MO và R2O3 có trong A , ta có các pt phản ứng
Mg + 2HCl → MgCl2 +H2 MO + 2HCl → MCl2 + H2O
R2O3 + 6HCl → 2RCl3 + 3H2O
Có 80% khí H2 , tức 0,8a mol H2 phản ứng với CuO nên :
H2 + CuO → Cu + H2O
0,8a 0,8a 0,8a
Điện phân dung dịch C cho đến khi không còn ion M2+ thực chất là điện phân muối MCl2 : MCl2 →dp M + Cl2
2
b
2
b
số mol CuO có trong ống =1,6:80 = 0,02 mol
Nếu CuO phản ứng hết thì số mol Cu sinh ra = số mol CuO =0,02 khi ấy chất rắn thu được là Cu nặng =64.0,02 =1,28 # 1,344 ⇒ CuO còn dư
Vậy ta có hệ sau
=
=
=
= +
+ +
+
= +
−
= + +
+ +
37
,
2
001 , 0 22400 : 4
,
22
42 , 2 ) 5 , 106 (
).
71 (
85
344 ,1 8, 0 64 ) 8, 0 02
,
0
(
80
66 ,1 ) 48 2 ( ) 16 (
24
2
2 2
R
M
b
b
a a
R c M
b
a
Giải ra ta được a=0,02; b=0,002;
c=0,01; M=64; R=27 Suy ra %Mg=28,9%; %CuO=9,63%; %Al2O3 =61,47% b) 101 dung dịch C gồm 0,002 mol MgCl2 ; 0,0002 mol CuCl2 và 0,002 mol AlCl3 Các pứ xảy ra :
MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + 2NaCl
0,002 0,004
CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl
0,0002 0,0004
AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 0,002 0,006 0,002 0,002 0,002
Số mol NaOH đã dung =0,004 + 0,0004 +0,006+ 0,002=0,0124(mol)
Dung dịch NaOH có pH=13 ⇒ pOH= 14-13=1⇒ [OH- ] =10-1 =0,1M
⇒ dung dịch NaOH có nồng độ 0,1M
Vậy thể tích dung dịch NaOH cần dung =0,0124:0,1=0,124 l=124ml