Câu hỏi:
17/05/2023 561Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp KCl (x mol) và CuSO4 (y mol) với điện cực trơ, màng ngăn, dòng điện có cường độ ổn định, sau một thời gian thu được dung dịch Y. Tùy thuộc vào thời gian điện phân mà dung dịch Y có thể hòa tan tối đa các lượng bột nhôm oxit (Al2O3) khác nhau. Kết quả thu được như sau:
|
Thời gian điện phân (giờ) |
t |
2t |
a |
|
Khối lượng Al2O3 bị hòa tan (gam) |
0,00 |
8,16 |
23,46 |
|
Tổng số mol khí thoát ra |
b |
0,44 |
0,785 |
Cho biết 2t < a < 3,6t và xem như các khí tạo ra không tan trong nước, hiệu suất của quá trình điện phân là 100%. Tỉ lệ của x : y gần nhất với giá trị nào sau đây?
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Lúc t giây Y không hòa tan được Al2O3 nên catot chưa có H2, anot chưa có O2 → nCu = nCl2 = b
TH1: Chất hòa tan Al2O3 là OH-.
Lúc 2t: nAl2O3 = 0,08 → nOH- = 0,16
Catot: nCu = y và nH2 = nOH-/2 = 0,08
Anot: nCl2 = y + 0,08
n khí tổng = y + 0,08 + 0,08 = 0,44 → y = 0,28
→ ne trong 2t giờ = 0,72 → ne trong t giờ = 0,36
Lúc a giờ: nAl2O3 = 0,23 → nOH- = 0,46
Nếu anot chưa có O2 thì tại catot: nCu = 0,28 và nH2 = nOH-/2 = 0,23
→ Anot: nCl2 = 0,51
n khí tổng = 0,51 + 0,23 = 0,74 ≠ 0,785: Loại
Vậy anot đã có O2, dung dịch Y chứa K+ (x), SO42- (0,28), OH- (0,46), bảo toàn điện tích → x = 1,02
Catot: nCu = 0,28 và nH2 = u
Anot: nCl2 = 0,51 và nO2 = v
Bảo toàn electron: 2u + 0,28.2 = 4v + 0,51.2
n khí tổng = u + v + 0,51 = 0,785
→ u = 0,26; v = 0,015
→ ne trong a giờ = 2nCu + 2nH2 = 1,08
Nghiệm thỏa mãn giả thiết 0,36.2 < ne trong a giờ < 0,36.3,6
→ x : y = 1,02/0,28 = 3,64
TH2: Chất hòa tan Al2O3 là H+.
Lúc 2t: nAl2O3 = 0,08 → nH+ = 0,48
Anot: nCl2 = 0,5x và nO2 = nH+/4 = 0,12
n khí tổng 0,5x + 0,12 = 0,44 → x = 0,64
Lúc a giờ: nAl2O3 = 0,23 → nH+ = 1,38
Nếu catot chưa có H2 thì tại anot: nCl2 = 0,32 và nO2 = nH+/4 = 0,345
→ n khí tổng = 0,32 + 0,345 ≠ 0,785: Loại
Vậy catot đã có H2, dung dịch Y chứa K+ (0,64), SO42- (y), H+ (1,38), bảo toàn điện tích → y = 1,01
Catot: nCu = 1,01 và nH2 = u
Anot: nCl2 = 0,32 và nO2 = v
Bảo toàn electron: 2u + 1,01.2 = 4v + 0,32.2
n khí tổng = u + v + 0,32 = 0,785
→ u = 0,08; v = 0,385
→ ne trong a giờ = 2nCu + 2nH2 = 2,18
Nghiệm không thỏa mãn giả thiết 0,36.2 < ne trong a giờ < 0,36.3,6 nên loại.
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
(C6H10O5)n + 6nO2 → 6nCO2 + 5nH2O
nH2O = 0,15 → nO2 = 0,18
Lời giải
Chọn A
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
🔥 Đề thi HOT:
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa Cụm Bắc Ninh - Lần 4 năm 2025 có đáp án
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa học THPT Lần 2 Hà Tĩnh có đáp án
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa Cụm Hải Dương ( Lần 2) 2025 có đáp án
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa Liên trường Nghê An - Lần 2 năm 2025 có đáp án
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa Chuyên KHTN Hà Nội (Lần 2) năm 2025 có đáp án
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa Sở Liên trường chuyên Nghệ An- Hà Tĩnh - Chuyên Phan Bội Châu - Chuyên Hà Tĩnh năm 2025 có đáp án
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa Sở GDĐT Yên Bái - Lần 1 năm 2025 có đáp án
-
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa học Liên trường Quỳnh Lưu, Hoàng Mai 2, Đô Lương 3, Thái Hòa, Cờ Đỏ, Tân Kỳ- Nghệ An (Lần 1) có đáp án