Câu hỏi:

11/09/2019 4,569

Điện phân dung dịch X chứa hỗn hợp gồm CuSO4 và NaCl ( tỉ lệ mol tương ứng 1: 3) với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi 2A.Sau thời gian điện phân t ( giờ) thu được dung dịch Y ( chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 12,45 gam so với dung dịch X. Dung dịch Y phản ứng vừa hết với 3,06 gam Al2O3. Bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước, hiệu suất điện phân 100%. Giá trị của t gần nhất với giá trị nào sau đây?

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án D

Gọi số mol của CuSO4 và NaCl lần lượt là x và 3x (mol)

Thứ tự điện phân các chất tại catot và anot

Tại catot:                                                               Tại anot:

Cu2+  +2e → Cu↓                                                   2Cl- → Cl2 + 2e

2H2O + 2e → 2OH- + H2                                      2H2O → 4H+ + O2↑ + 4e

Vì nCl- = 3nCu2+ và chất tan thu được hòa tan được Al2O3 => Cl- điện phân hết.

2 chất tan thu được là Na2SO4 : x ( mol) ;  NaOH: (3x – 2x) = x (mol)

2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O

0,06     ← 0,03                                  (mol)

=> x = nNaOH = 0,06 (mol)

Tại catot: Cu: 0,06 mol; nH2 = a (mol)

Tại anot: Cl2: 0,09 mol; nO2 = b (mol)

=> ∑ ne = 0,06.2 + 2.0,15 = 0,42 (mol)

Áp dung CT ta có: ne = It/F => t = 0,42.96500/2 = 20265 (s) = 5,63 (giờ)

Gần nhất với 5,6 giờ

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án C

CuSO4 :  a mol

KCl :  0,2 mol

n khí (+)  =  2,464 : 22,4 = 0,11 mol (t giây)

Dung dịch điện phân có Cu2+, Cl- nên giai đoạn đầu điện phân H2O chưa bị điện phân.

Tại cực (+) 2Cl →Cl2 + 2e

                     0,2 →0,1   0,2 mol

nCl2 = 0,1 < 0,11

Vậy trong thời gian t giây ở (+), H2O đã bị điện phân.

2H2O →  O2 + 4e  + 4H+

0,01             →0,04

nO2 = 0,11−0,1=0,01 mol

Ta có n e- nhường trong t (giây) = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol

Vậy trong thời gian 2t (giây) ne- (nhường, nhận) = 0,24 × 2 = 0,48 mol

trong t (giây) kế tiếp ở (+) H2O đã điện phân tiếp.

               2H2O→O2  +  4e + 4H+

                         0,06←  0,24

n khí (+) = 0,1 + 0,01 + 0,06 = 0,17 mol

∑n(↑) ở 2 cực trong 2t (giây) = 5,824 : 22,4= 0,26 mol

ở cực (-) Cu2+ đã hết và H2O đã bị khử thoát H2.

nH2 = 0,26−0,17 = 0,09 molnH2 = 0,26−0,17 = 0,09 mol

(−)Cu+2 + 2e →Cu

       a→   2a

     2H2O + 2e → H2 + 2OH

                        0,18←0,09

Ta có: 2a + 0,18 = 0,48 2a = 0,03 a = 0,15