Câu 257. Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp gồm 0,2 mol AgNO₃, 0,2 mol NaCl và 0,1 mol Cu(NO₃)₂ bằng điện cực trơ. Sau thời gian điện phân thu được 21,6 gam kim loại, khí thoát ra ở anot có tỉ lệ mol NO...

Để giải bài toán này, ta cần tính toán từng bước. 1. **Tính tổng số mol kim loại thu được**: - Trong quá trình điện phân, Ag⁺ và Cu²⁺ sẽ được khử thành kim loại Ag và Cu. Ta có: - Số mol Ag⁺ = 0,2 mol (do AgNO₃) - Số mol Cu²⁺ = 0,1 mol (do Cu(NO₃)₂) - Số mol của kim loại thu được sẽ là: - Ag: 0,2 mol - Cu: 0,1 mol - Tổng số mol kim loại thu được = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol. 2. **Tính khối lượng của kim loại thu được**: - Khối lượng Ag = 0,2 mol * 107,87 g/mol = 21,574 g - Khối lượng Cu = 0,1 mol * 63,55 g/mol = 6,355 g - Tổng khối lượng kim loại thu được = 21,574 g + 6,355 g = 27,929 g. Tuy nhiên, theo bài toán, chúng ta thu được 21,6 g kim loại. Điều này cho thấy rằng chỉ một phần của kim loại đã được thu hồi. 3. **Tính số mol khí sinh ra ở anot**: - Tỉ lệ mol NO : O₂ = 3 : 2, cho thấy trong quá trình điện phân sẽ sinh ra NO và O₂ từ quá trình oxi hóa. - Tổng mol khí sinh ra = số mol NO + số mol O₂. - Gọi số mol O₂ là x thì số mol NO là (3/2)x. - Từ phản ứng tạo NO từ N₂ và O₂, ta có 2 mol NO được tạo ra từ 1 mol O₂: - 2NO + O₂ → 2NO. - Số mol O₂ sẽ bằng 2/3 của số mol NO, vì vậy tỉ lệ sẽ cho phép ta tính toán. 4. **Xác định khối lượng dung dịch thay đổi**: - Khối lượng dung dịch ban đầu = Khối lượng AgNO₃ + Khối lượng NaCl + Khối lượng Cu(NO₃)₂. - Khối lượng AgNO₃ = 0,2 mol * 169,87 g/mol = 33,974 g - Khối lượng NaCl = 0,2 mol * 58,44 g/mol = 11,688 g - Khối lượng Cu(NO₃)₂ = 0,1 mol * 187,56 g/mol = 18,756 g - Tổng khối lượng dung dịch ban đầu = 33,974 g + 11,688 g + 18,756 g = 64,418 g. Sau khi điện phân, một phần dung dịch mất đi do phản ứng điện phân: - Khối lượng kim loại thu hồi là 21,6 g, và một phần dung dịch sẽ bay hơi hoặc tham gia vào phản ứng. 5. **Tính sự chuyển dịch pH**: - Khi điện phân, NaCl và AgNO₃ không thay đổi pH nhiều nhưng sự tạo thành NO có thể làm tăng độ axit do tạo ra ion H⁺ từ phản ứng oxy hóa. - Cần thêm thông tin cụ thể về lượng H⁺ tạo ra để tính toán chính xác sự thay đổi pH. Tóm lại: - Khối lượng dung dịch thay đổi là do khối lượng kim loại thu hồi và khí sinh ra, do đó cần lấy khối lượng dung dịch ban đầu - khối lượng kim loại thu hồi và khối lượng khí (dựa trên mol khí sinh ra). - Sự chuyển dịch pH sẽ phụ thuộc vào tỉ lệ các ion sinh ra trong quá trình điện phân, cần xác định rõ lượng ion H⁺ và OH⁻ để tính chính xác. **Kết luận**: Khối lượng dung dịch thay đổi sẽ được xác định bằng khối lượng kim loại thu hồi và sự chuyển dịch pH sẽ dựa trên tính toán chi tiết về ion tạo thành trong phản ứng.