Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ

Câu hỏi số 244735:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO₄ và 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi). Trong thời gian t giây, thu được 2,464 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 5,824 lít (đktc). Biết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là:

A. 0,15

B. 0,24

C. 0,26

D. 0,18

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:244735

Giải chi tiết

Trong thời gian t giây, n_{khí anot}= 0,11 mol; trong thời gian 2t giây, n_{khí ở 2 cực} = 0,26 mol

Catot (-) : Cu²⁺ , K⁺, H₂O Anot (+) : Cl^-, SO₄^2-, H₂O

Xét trong thời gian t giây

Cu²⁺ + 2e → Cu 2Cl^- → Cl₂ + 2e

0,2→ 0,1 0,2

Khi điện phân hết ion Cl^- chỉ thu được 0,1 mol khí ở anot => H₂O tiếp tục điện phân

H₂O → 1/2 O₂ + 2 H⁺ + 2e

0,01→ 0,04

→ số mol e trao đổi trong thời gian t giây = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol

→ số mol e trao đổi trong thời gian 2t giây = 0,24. 2 = 0,48 mol

Xét trong thời gian 2t giây

Khí thu được ở cả 2 điện cực = 0,26 mol, chứng tỏ bên cực catot có sự điện phân của H₂O

n_Cl2 = 0,1 mol

n_O2 = (n_e - 2n_Cl2)/4 = (0,48 - 2.0,1)/4 = 0,07 mol

n_H2 = 0,26 - n_Cl2 - n_O2 = 0,26 - 0,1 - 0,07 = 0,09 mol

Cu²⁺ + 2e → Cu 2Cl^- → Cl₂ + 2e

a → 2a 0,2 → 0,1 0,2

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-H₂O → 1/2 O₂ + 2 H⁺ + 2e

0,18 ← 0,09 0,07 ← (0,48 - 0,2)

→ n_e(catot) = 2a + 0,18 = 0,48 → a = 0,15 mol

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.