Tiến hành điện phân (với điện cực trơ có vách ngăn) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4

Câu hỏi số 300410:

Vận dụng cao

Tiến hành điện phân (với điện cực trơ có vách ngăn) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO₄ và NaCl cho đến khi nước bắt đầu điện phân ở hai điện cực thì dừng lại, lúc đó ở anot thu được 0,448 lít khí (đktc). Dung dịch sau điện phân có thể hòa tan tối đa 0,68 gam Al₂O₃. Giá trị lớn nhất của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 4,5

B. 5,0

C. 5,5

D. 6,0

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:300410

Phương pháp giải

Ở anot: Cl^-, SO₄^2-, H₂O

Ở catot: Cu²⁺, Na⁺, H₂O

Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa 1/150 mol Al₂O₃

Nên dung dịch sau điện phân chứa OH^- hoặc H⁺

TH1: Nếu dung dịch sau phản ứng chứa axit

→ Ở anot xảy ra quá trình điện phân nước:

2H₂O → O₂+ 4H⁺+ 4e

TH2: Nếu dung dịch sau phản ứng chứa OH^-

→ Ở catot xảy ra quá trình điện phân nước:

2H₂O + 2e → H₂+ 2OH^-

Giải chi tiết

Ở anot: Cl^-, SO₄^2-, H₂O

Ở catot: Cu²⁺, Na⁺, H₂O

Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa 1/150 mol Al₂O₃

Nên dung dịch sau điện phân chứa OH^- hoặc H⁺

TH1: Nếu dung dịch sau phản ứng chứa axit

→ Ở anot xảy ra quá trình điện phân nước:

2H₂O → O₂+ 4H⁺+ 4e

Ta có: n_H+ = 6.n_Al2O3 = 0,04 mol → n_O2 = 0,01 mol → n_Cl2 = 0,01 mol

Áp dụng bảo toàn electron ta có:

n_Cu = (0,01.4 + 0,01.2)/2 = 0,03 mol→ m = 0,03.160 + 0,02.58,5 = 5,97 gam

TH2: Nếu dung dịch sau phản ứng chứa OH^-

→ Ở catot xảy ra quá trình điện phân nước:

2H₂O + 2e → H₂+ 2OH^-

Ta có: n_OH- = 2.n_Al2O3 = 1/75 mol và n_Cl2 = 0,02 mol

Bảo toàn electron ta có:

\({n_{Cu}} = \frac{{2.0,02 - \frac{1}{{75}}}}{2} = \frac{1}{{75}}mol\) → m = 160.1/75 + 0,04.58,5 = 4,473 gam

Vậy giá trị lớn nhất của m là 5,97 gam gần giá trị 6,0 nhất.

Đáp án cần chọn là: D

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.