HOÀ TAN 150 GAM TINH THỂ CUSO4 .5H2O VÀO 600 ML DUNG DỊCH HCL 0,6MĐC D...
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 d ̣ng 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 th́ 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 CuSO
4
ban đầu là=150:250 =0,6 mol .Số mol HCl ban đầu =0,36
mol.Vậy mỗi phần có 0,2 mol CuSO
4
và 0,12 mol HCl
1
1
=
=
A
F
.
32
.
1
,
34
.
3600
.
4
6
,
4
500
.
96
Lượng đồng thu đc=m=
n
IT
g
hay 0,1 mol
Các phản ứng điện phân xảy ra theo tŕnh tự
CuSO
4
+ 2HCl
→
Cu + Cl
2
+ H
2
SO
4
(1)
0,12 0,06 0,06
2CuSO
4
+ 2H
2
O
→
2Cu + O
2
+ 2H
2
SO
4
(2)
Để thu đc 0,1 mol Cu phải có 0,04 mol Cu sinh ra ở (2) khi đó có 0,02 mol O
2
sịnh ra ở anốt. Vậy song song với thu đc 0,1 mol Cu ở catốt th́ 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
→
2AlCl
3
+ 3H
2
0,04 0,12 0,06
Sau pứ này Al c ̣n 0,2-0,04=0,16 mol và phản ứng tiếp với CuSO
4
tạo dung dịch
B .Dung dịch B tác dụng với xút dư vẫn có kết tủa sauy ra CuSO
4
không pứ hết
nên c ̣n dư trong dung dịch B .Gọi a là số mol CuSO
4
đă phản ứng với Al ta có
PT:
2Al + 3CuSO
4
→
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu (3)
2
3
a
a a
CuSO
4
+ 2NaOH
→
Cu(OH)
2
+
Na
2
SO
4
(0,2-a) (0,2-a)
Cu(OH)
2
→
t
0
CuO + H
2
O
(0,2-a) (0,2-a)
4
=
⇒
a
=
⇒
0,2-a=
80
0
,
05
0
,
15
Vậy lượng chất rắn C=lượng Cu sinh ra ở (3) +lượng Al c ̣n dư
−
16
2
,
0
=
=0,15.64+
3
.
0
,
15
.
27
11
,
22
g
c) Số mol Ba=0,1 mol
Ba+2HCl
→
BaCl
2
+ H
2
0,06 0,12
Ba c ̣n dư 0,04 mol sẽ phản ứng với tiếp với nước
Ba+ 2H
2
O
→
Ba(OH)
2
+ H
2
0,04 0,04
Trong dung dịch khi kết thúc hai pứ trên có số mol Ba
2+
= số mol Ba =0,1 molvà
só mol OH
-
=2số mol Ba(OH)
2
=0,08 mol
Ba
2+
+ SO
4
2-
→
BaSO
4
Cu
2+
+ 2OH
-
→
Cu(OH)
2
0,1 (0,2) 0,1
0,04 0,08 0,04
Chỉ có CuSO
4
bị
nhiệt phân Cu(OH)
2
→
t
0
CuO + H
2
O
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 tŕnh tự trên v́ Cl
-
ưu tiên
nhường electron ở anốt trước H
2
O.