Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO4 bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A

Câu hỏi số 307497:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO₄ bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có màng ngăn). Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, thu được khí ở hai điện cực có tổng thể tích là 2,352 lít (đktc) và dung dịch X. Dung dịch X hòa tan được tối đa 2,04 gam Al₂O₃. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là

A. 8685.

B. 7720.

C. 9408.

D. 9650.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:307497

Phương pháp giải

TH1: X chứa H⁺=> Cl^- điện phân hết trước Cu2+ => a < 2n_Cu2+

Cu²⁺+ 2Cl^- → Cu + Cl₂

Cu²⁺+ H₂O → Cu + 2H⁺ + 0,5O₂

H₂O → H₂ + 0,5O₂

Thấy trường hợp này vô lí vì n_{Cu bị đp}> n_{Cu ban đầu}=> loại

TH2: X chứa OH^- => Cu²⁺điện phân hết trước Cl^-=> a > 2n_Cu2+

(1) Cu²⁺+ 2Cl^- → Cu + Cl₂

(2) Cl^- + H₂O → 0,5Cl₂ + 0,5H₂ + OH^-

(3) H₂O → H₂ + 0,5O₂

Giải chi tiết

n_Al2O3 = 0,02 mol;

Đặt n_NaCl= a mol

TH1: X chứa H⁺=> Cl^- điện phân hết trước Cu2+ => a < 2n_Cu2+ = 0,04 mol

=> n_H+= 6n_Al2O3 = 1,2 mol

Cu²⁺+ 2Cl^- → Cu + Cl₂

a →0,5a→0,5a

Cu²⁺+ H₂O → Cu + 2H⁺ + 0,5O₂

0,6←1,2

H₂O → H₂ + 0,5O₂

Thấy trường hợp này vô lí vì n_{Cu bị đp}= 0,5a + 0,6 > n_{Cu ban đầu}=> loại

TH2: X chứa OH^- => Cu²⁺điện phân hết trước Cl^-=> a > 2n_Cu2+= 0,04 mol

n_OH-= 2n_Al2O3 = 0,04 mol

(1) Cu²⁺+ 2Cl^- → Cu + Cl₂

0,05 → 0,1 → 0,05

(2) Cl^- + H₂O → 0,5Cl₂ + 0,5H₂ + OH^-

0,02← 0,02 ←0,04

(3) H₂O → H₂ + 0,5O₂

x x 0,5x

Khí gồm: Cl₂ (0,07 mol); H₂ (x + 0,02 mol) và O₂ (0,5x mol)

=> n _khí= n_Cl2+ n_H2 + n_O2 = 1,5x + 0,09 = 0,105 => x = 0,01

=> n _e = 2n_Cl2(1) + 2n_{H2 (2)} + 2n_{H2 (3)} = 0,05.2 + 0,02.2 + 0,01.2 = 0,16 mol

=> t = n_e.F/I = 0,16.96500/2 = 7720 giây

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.