Câu 5.57 trang 44 Sách bài tập (SBT) Hóa Nâng cao

Điện phân dung dịch \(CdS{O_4}\) (các điện cực trơ) nhận thấy ở một điện cực có kim loại bám vào, ở điện cực còn lại có khí thoát ra.

a) Hãy cho biết phản ứng hoá học xảy ra ở các điện cực và viết phương trình hoá học của sự điện phân.

b) Trong điều kiện công nghiệp, người ta điện phân dung dịch \(CdS{O_4}\) với cường độ dòng điện là 25 kA. Tính khối lượng kim loại Cd điều chế được sau 12 giờ. (M_Cd = 112,5 g/mol)

c) Tính thể tích khí (đktc) thu được ở điện cực còn lại.

Đáp án

a) Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình điện phân:

\( \bullet \) Ở catot xảy ra sự khử các ion: \(C{d^{2 + }}:C{d^{2 + }} + 2e \to Cd\)

\( \bullet \) Ở anot xảy ra sự oxi hoá các phân tử \({H_2}O\), giải phóng khí \({O_2}\):

\(2{H_2}O \to 4{H^ + } + {O_2} + 4e\)

\( \bullet \) Phương trình hoá học của sự điện phân:

b) Khối lượng kim loại Cd điều chế được

\({m_{Cd}} = {{112,{{5.25.10}^3}.12.3600} \over {2.96500}} = 629,{5.10^3}\left( g \right) = 629,5kg\)

c) Thể tích khí oxi thu được ở anot:

Theo phương trình hoá học của sự điện phân: \({n_{{O_2}}} = {1 \over 2}{n_{Cd}}\)

Thể tích khí oxi thu được ở anot:

\({V_{{O_2}}} = {{22,4.629,{{5.10}^3}} \over {112,5.2}} = 62,{67.10^3}\)(lít) = 62,67 \({m^3}.\)

Sachbaitap.com