Điện phân 500 ml dung dịch NaCl 0,8M đến khi anode thu được 6,1975 lít hỗn hợp khí X ở điều kiện chuẩn thì dừng điện phân. Tỉ khối của X so với hydrogen có giá trị là

Để giải bài toán này, ta cần kiểm tra quá trình điện phân dung dịch NaCl và xác định các yếu tố liên quan đến khí thu được ở cực anot.

1. Điền biện luận về quá trình điện phân NaCl:
- Khi điện phân dung dịch NaCl, tại anot, phản ứng xảy ra sẽ là:
2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻
- Tại catot, phản ứng xảy ra là:
2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻

2. Tính số mol của NaCl trong dung dịch:
- Ta có: C = 0,8M và V = 0,5L.
- Số mol NaCl = C × V = 0,8 × 0,5 = 0,4 mol.

3. Phần lớn điện phân sẽ tạo ra Cl₂ và H₂:
- Từ 0,4 mol NaCl, lượng Cl₂ tạo ra sẽ là 0,2 mol vì 1 mol NaCl sản sinh 0,5 mol Cl₂.
- Trong quá trình này, số mol H₂ cũng tương ứng là 0,4 mol.

4. Tính khối lượng khí X:
- Khí X bao gồm Cl₂ (mặc định không có khối lượng) và H₂.
- Theo tính toán, tổng lượng khí H₂ là 0,4 mol.

5. Xác định thể tích khí:
- Ở điều kiện chuẩn (0°C và 1 atm), 1 mol khí chiếm 22,4 lít.
- Vậy V(H₂) = 0,4 mol × 22,4 L/mol = 8,96 L.

6. Tính tổng thể tích khí X:
- Tổng thể tích khí X thu được từ Cl₂ và H₂ là:
- V(X) = V(H₂) + V(Cl₂) = 8,96 L + 6,24 L = 15,2 L.
- Tuy nhiên, trong bài chỉ đến 6,1975 L hỗn hợp, chứng tỏ chỉ mới hoạt động đến khi Cl₂ và H₂ đạt tới khối lượng và thể tích đạt được.

7. Tính tỉ khối của X so với H₂:
- Tỉ khối (dề) của khí hỗn hợp X so với khí H₂ được tính như sau:
- M(tổng) = m(H₂) + m(Cl₂) = m(H₂) + m(Cl₂) = (0,4 × 2) + (0,2 × 71) = 0,8 + 14,2 = 15.
- Vậy, tỉ khối của khí hỗn hợp này: d = M(tổng) / M(H₂) = 15 / 2 = 7,5.

Vậy tỉ khối của X so với hydrogen là 7,5.