Điện phân dung dịch X chứa đồng thời 0,04 mol HCl và a mol NaCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp,

Câu hỏi số 311101:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch X chứa đồng thời 0,04 mol HCl và a mol NaCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi , hiệu suất điện phân là 100%) trong thời gian t giây thu được 1,344 lit hỗn hợp khí (dktc) trên các điện cực . Mặt khác khi điện phân X trong thời gian 2t giây thì thu được 1,12 lit (dktc) hỗn hợp khí trên anot. Giá trị của a là :

A. 0,06

B. 0,04

C. 0,01

D. 0,02

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:311101

Phương pháp giải

Bài toán điện phân dung dịch.

Thứ tự phản ứng trên các điện cực :

+) Catot : 2H⁺ + 2e → H₂ (1)

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂ (2)

+) Anot : 2Cl^- → Cl₂ + 2e (3)

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e (4)

- Biện luận 2 trường hợp :

+) TH₁ : Tại catot chỉ có khí H₂ do phản ứng (1)

+) TH₂ : Có phản ứng (2) xảy ra

Giải chi tiết

Thứ tự phản ứng trên các điện cực :

+) Catot : 2H⁺ + 2e → H₂ (1)

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂ (2)

+) Anot : 2Cl^- → Cl₂ + 2e (3)

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e (4)

- Điện phân t(s): n_Khí = 1,344 : 22,4 = 0,06 mol

Giả sử (1) xảy ra hoàn toàn : n_H2 = ½ n_HCl = 0,02 mol => n_e = n_H+ = 0,04 mol

=> Tại Anot : n_Cl2 = ½ n_e = 0,02 mol => n_khí = n_H2 + n_Cl2 = 0,02 + 0,02 = 0,04 < 0,06

=> Có phản ứng (2) xảy ra.

+) Catot : 2H⁺ + 2e → H₂ (1)

Mol 0,04 → 0,04 → 0,02

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂ (2)

Mol 2x ← x

+) Anot : 2Cl^- → Cl₂ + 2e (3)

Mol (0,04 + 2x) = n_e

=> n_khí = n_H2 + n_Cl2 = (0,02 + x) + (0,02 + x) = 0,04 + 2x = 0,06

=> x = 0,01

=> n_e = 0,04 + 2x = 0,06 mol

Điện phân t (s) thì n_e = 0,06 mol

=> điện phân 2t(s) thì n_e = 0,12 mol

n_{khí anot} = 1,12 : 22,4 = 0,05 mol

+) Anot : 2Cl^- →Cl₂ + 2e (3)

Mol (a + 0,04)

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e (4)

Mol 4b ← b → 4b

=> n_khí = n_O2 + n_Cl2 = b + (0,5a + 0,02) = 0,05

Và n_e = (a + 0,04) + 4b = 0,12

=> a = 0,04 ; b = 0,01

Đáp án B

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.