Câu hỏi:

11/09/2019 952

Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa hỗn hợp CuSO4 và NaCl (tỉ lệ mol 1:1) bằng dòng điện một chiều có cường độ ổn định. Sau t (h), thu được dung dịch X và sau 2t (h), thu được dung dịch Y. Dung dịch X tác dụng với bột Al dư, thu được a mol khí H2. Dung dịch Y tác dụng với bột Al dư, thu được 4a mol khí H2. Phát biểu nào sau đây không đúng?

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án B

Giả sử nCuSO4 = nNaCl = 2 mol

CuSO4 + 2NaCl → Cu + Cl2 +Na2SO4 (1)

CuSO4 + H2O → Cu + 0,5O2 + H2SO4 (2)

H2O → H2 + 0,5O2

Sau t giờ thu được dung dịch X có hòa tan Al nên (1) đã điện phân hết, (2) đang điện phân.

(1) => nCuSO4(1) = 1

(2) => nCuSO4(2) = a

=>ne(t) = 2+2a

Sau 2t giờ:

(2) => nCuSO4(2) = nH2SO4 = 4a

=> nCuSO4 đp = 1+4a => ne(2t) = 2+8a

Nếu sau 2t giờ catot chưa sinh ra H2 thì ne(2t)=2ne(t) => 2+8a = 2(2+2a) => a=0,5

=> nH2SO4 = 2 (vô lí vì nH2SO4<nCuSO4 = 2)

Vậy sau 2t giờ catot đã sinh ra H2 (b mol), CuSO4 đã hết => nH2(H2SO4) = 4a = 1 => a = 0,25

BT e tại catot trong trong 2t giờ:

2nCu+2nH2 = 2(2+2a) => b = 0,5

Tại anot: nCl2 = 1 và nO2 = 0,75 (Bte tính O2)

=> n khí tổng = 2,25 = 9a =>  D đúng

Sau 1,75t giờ thì ne = 1,75(2+2a) = 4,375 > 2nCu2+ = 4 nên catot đã có khí thoát ra => A đúng

Sau 1,5t giờ thì ne = 1,5(2+2a) = 3,75 < 2nCu2+ = 4 nên Cu2+ chưa hết => C đúng

Sau 0,75t giờ thì ne = 0,75(2+2a) = 1,875 < nCl- = 2 nên Cl- chưa hết, H2O chưa bị điện phân => B sai

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