Trong công nghiệp, việc tinh chế đồng từ đồng thô được thực hiện bằng phương pháp điện phân dung dịch với anode làm bằng

Phần III: Câu hỏi trắc nghiệm yêu cầu trả lời ngắn.

Cho pin điện hóa Zn²⁺/Zn và Cu²⁺/ Cu. Cho \[E_{C{u^{2 + }}/Cu}^o = 0,34V\] và \(E_{Z{n^{2 + }}/Zn}^o = - 0,76V\). Sức điện động chuẩn của pin Zn – Cu là bao nhiêu volt ?

Tiến hành điện phân dung dịch NaCl bão hoà với điện cực trơ, không sử dụng màng ngăn xốp. Bố trí thí nghiệm như hình vẽ sau:

a. Dung dịch thu được sau điện phân có khả năng tẩy màu.

b. Thí nghiệm trên được sử dụng để điều chế kim loại Na trong công nghiệp.

c. Quá trình xảy ra tại cathode là: \[2{H_2}O \to {O_2} + 4{H^ + } + 4e.\]

d. Quá trình xảy ra tại anode là: \[2{H_2}O + 2e \to {H_2} + 2O{H^ - }.\]

Sức điện động chuẩn của pin Cu²⁺/ Cu và Ag⁺/ Ag là \[{\rm{E}}_{{\rm{pin}}}^o\]= 0,46V; Biết \[{\rm{E}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^o{\rm{ = 0,34V}}\]. Thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa – khử Ag⁺/ Ag là bao nhiêu volt?

Hai cặp oxi hoá - khử Ni²⁺/Ni và Cd²⁺/Cd tạo thành pin có sức điện động chuẩn là 0,146 V. Phản ứng xảy ra trong pin:

Cd + Ni²⁺⟶Cd²⁺ + Ni

Thế điện cực chuẩn của cặp Cd²⁺/Cd có giá trị là bao nhiêu vôn? (Làm tròn kết quả đến phần trăm)

Cho biết: ở trạng thái chuẩn, pin Ni - Pb có sức điện động 0,131 V; \[{E^0}_{P{b^{2 + }}/Pb} = - 0,126V\]

Để mạ 5,0 g bạc lên một đĩa sắt khi điện phân dung dịch chứa \[{{\rm{[Ag(N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}^{\rm{ + }}}\]với dòng điện có cường độ 1,5 A không đổi cần thời gian t phút.

Cho biết:

- Quá trình khử tại cathode: \[{{\rm{[Ag(N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}^{\rm{ + }}}\]+ 1e → Ag + 2NH₃.

- Điện lượng q = It = n_e. F, F = 96 500 C/mol.

Giá trị của t là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến phần mười).

Do \[A{l_2}{O_3}\] có nhiệt độ nóng chảy rất cao \[\left( {2050^\circ C} \right)\] nên \[A{l_2}{O_3}\]được trộn cùng với cryolite \[\left( {N{a_3}Al{F_6}} \right)\] để tạo thành hỗn hợp nóng chảy ở gần \[1000^\circ C.\] Giải pháp này giúp tiết kiệm nhiều năng lượng, đồng thời tạo ra chất lỏng vừa có tính dẫn điện tốt, vừa nổi lên trên Al lỏng để ngăn cách Al lỏng với không khí. Sơ đồ thùng điện phân được biểu diễn như hình dưới đây:

    Quá trình điện phân được tiến hành với dòng điện có hiệu điện thế thấp (khoảng 5 V) và cường độ dòng điện 100 – 300 kA.

Cho biết: Năng lượng điện tiêu thụ theo lí thuyết:

\({{\rm{A}}_{{\rm{lt}}}} = \frac{{{\rm{U}}{\rm{.}}{{\rm{m}}_{{\rm{Al}}}}{\rm{.F}}}}{{9.3,{{6.10}^6}}}{\rm{(kWh) }}\)

Trong đó:

• m_Al: khối lượng Al được điều chế (gam);

• F: hằng số Faraday, \[F = 96485{\rm{ }}Cmo{l^{ - 1}};\]

    • U: hiệu điện thế áp đặt vào hai cực của bình điện phân (V).

Hiệu suất tiêu thụ điện năng là 95%.

a. Ở anode chỉ có khí \[{O_2}\] thoát ra.

b. Năng lượng điện tiêu thụ thực tế để sản xuất được 1 kg Al là 15 kWh.

c. Tại cathode xảy ra quá trình khử cation \[A{l^{3 + }}.\]

d. Cryolite làm hạ nhiệt độ nóng chảy của \[A{l_2}{O_3},\]do đó giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ.

Tổng số phản ứng hóa học xảy ra khi lần lượt cho Fe, Ag, Zn, Al, Au vào dung dịch CuSO₄ là bao nhiêu?