Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO4 bằng dòng điện 1 chiều có cường độ 2A

Câu hỏi số 316787:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO₄ bằng dòng điện 1 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 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. 9408.

B. 9650.

C. 8685.

D. 7720.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:316787

Phương pháp giải

HS xét 2 trường hợp sau:

TH1: H₂O chưa bị điện phân ở anot, anot chỉ thu được khí Cl₂

TH2: H₂O ở anot đã bị điện phân, anot thu được Cl₂ và O₂

Giải chi tiết

n _khí= 2,352 : 22,4 = 0,105 mol; n_Al2O3 = 2,04 : 102 = 0,02 mol

Do quá trình điện phân thu được khí ở 2 điện cực nên ở catot thì Cu²⁺ đã điện phân hết, H₂O đã bị điện phân.

TH1: H₂O chưa bị điện phân ở anot, anot chỉ thu được khí Cl₂

n _khí= n_H2 + n_Cl2 => 0,5x + 0,5y = 0,105

Cho dd sau điện phân phản ứng với Al₂O₃:

Al₂O₃ + 2OH^- → 2AlO₂^- + H₂O

0,02 → 0,04

=> n_OH- = x = 0,04 => y = 0,17 mol

=> n _{e (catot)} = 0,1 + x = 0,1 + 0,04 = 0,14 mol; n _{e (anot)} = y = 0,17 mol (loại)

TH2: H₂O ở anot đã bị điện phân, anot thu được Cl₂ và O₂

n _khí = n_H2 + n_Cl2 + n_O2 => 0,5x + 0,5y + 0,25z = 0,105 (1)

n _{e (catot)} = n _{e (anot)} => 0,1 + x = y + z (2)

i) Nếu x > z => dd sau điện phân chứa n_OH-= x – z (mol)

n_OH-= 2n_Al2O3 => x – z = 0,02.2 (3)

Giải hệ 3 phương trình (1) (2) (3) thu được: x = 0,06; y = 0,14; z = 0,02

=> n _e = 0,1 + x = 0,1 + 0,06 = 0,16 mol

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

ii) Nếu x < z => dd sau điện phân chứa n_H+= z – x (mol)

n_H+= 6n_Al2O3 => z – x = 6.0,02 (3’)

Giải hệ (1) (2) (3’) ra nghiệm âm (loại)

Vậy t = 7720 giây

Đáp án cần chọn là: D

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.