فیلم شیمی 3 - تهیۀ فلزهای سدیم و منیزیم به روش برقکافت | استاد نازنین زینب نوروزی

در یک مجتمع صنعتی تولید منیزیم از واکنش گاز کلر تولید شده از برقکافت $MgC{l_2}(l)$ با گاز هیدروژن، جهت تولید هیدروژن کلرید استفاده می‌شود. اگر تولید روزانة منیزیم در این مجتمع برابر 360 کیلوگرم باشد، به ترتیب از راست به چپ، حجم گاز HCl تولیدی در شرایط STP در مدت یک ماه (30 روز) برحسب متر مکعب کدام است و هیدروکلریک اسید تولیدی با چند کیلوگرم منیزیم هیدروکسید با خلوص ${\rm{\% }}80$ به طور کامل واکنش می‌دهد؟ (ناخالصی‌ها با HCl واکنش نداده‌اند.) $(Mg = 24\;,\;O = 16\;,\;H = 1:g.mo{l^{ - 1}})$ (معادله موازنه شود.)$Mg{(OH)_2} + HCl \to MgC{l_2} + {H_2}O$

هرگاه در سلول گالوانی «هیدروژن ـ مس»، افزایش جرم کاتد سلول برابر ${25_/}6$ گرم باشد، شمار یون‌های ${H^ + }$ تولید شده در بخش آندی سلول را به تقریب از یونش چند مولکول HCl در آب می‌توان به دست آورد؟ $(Cu = 64:g.mo{l^{ - 1}})$ ${H_2}(g) + C{u^{2 + }}(aq) \to 2{H^ + }(aq) + Cu(s)$

چه تعداد از موارد زیر نادرست است؟ الف) ضریب الکترون‌های مصرف شده در نیم‌واکنش کاهش موازنه شده سلول الکترولیتی برقکافت آب، با ضریب الکترون در نیم‌واکنش کاهش موازنه شده سلول گالوانی (آهن (II)- روی) برابر است. ب) در فرایند برقکافت آب،‌ با توجه به حجم گاز تولید شده در اطراف آند و کاتد، می‌توان قطب‌های باتری را تعیین کرد. ج) برای تهیه فلز منیزیم به کمک برقکافت، نمی‌توان از محلول آبی منیزیم کلرید استفاده کرد و باید منیزیم کلرید مذاب را برقکافت کنیم. د) در فرایند خوردگی آهن، بخشی از آهن که زیر قطره قرار دارد، بخش کاتدی و بخشی از آهن که در اطراف قطره آب قرار دارد، بخش آندی به حساب می‌آید.

کدام موارد از عبارت‌های زیر درست هستند؟ الف) در تمام فلزها به جز فلزهای نجیب، با ادامة اکسایش، لایه‌ای ترد و شکننده تشکیل می‌شود که به تدریج فرو می‌ریزد. ب) آب خالص رسانایی الکتریکی ناچیزی دارد. از این رو برای برقکافت آن باید اندکی الکترولیت به آب افزود. ج) فلز سدیم و سایر فلزهای قلیایی کاهندة قوی بوده و در طبیعت به حالت آزاد یافت نمی‌شوند. د) سدیم کلرید خالص در ${801^ \circ }C$ ذوب می‌شود و افزودن مقداری کلسیم کربنات به آن دمای ذوب را پایین می‌آورد. ﻫ) در سلول‌های الکترولیتی کاتد به قطب منفی باتری و آند به قطب مثبت باتری متصل است و همانند سلول گالوانی جهت حرکت الکترون‌ها در مدار بیرونی از آند به کاتد است.

با توجه به شکل زیر که مربوط به برقکافت سدیم کلرید مذاب است،‌ کدام گزینه نادرست است؟