Điện phân 600 ml dung dịch X chứa đồng thời NaCl 0,5M và CuSO4 a mol/l (điện cực trơ, màng ngăn

Câu hỏi số 319150:

Vận dụng cao

Điện phân 600 ml dung dịch X chứa đồng thời NaCl 0,5M và CuSO₄ a mol/l (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước) đến khi thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 24,25 gam so với khối lượng dung dịch X ban đầu thù ngừng điện phân. Nhúng một thanh sắt nặng 150 gam vào dung dịch Y đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lấy thanh kim loại ra, rửa sạch, làm khô cân được 150,4 gam(giả thiết toàn bộ lượng kim loại tạo thành đều bám hết vào thanh sắt và không có sản phẩm khử của S⁺⁶sinh ra). giá trị của a là

A. 1,00.

B. 1,50.

C. 0,50.

D. 0,75.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:319150

Phương pháp giải

Viết các bán phản ứng xảy ra tại catot, anot

Dùng bảo toàn e đối với quá trình điện phân

Tăng giảm khối lượng đối với dd Y + Fe

Giải chi tiết

Dung dịch Y thu được tác dụng với thanh Fe làm cho thanh Fe tăng khối lượng nên Y có Cu²⁺ dư

Xét phản ứng điện phân dung dịch X

Tại K (-): Cu⁺² + 2e → Cu

Tại A (+) : 2Cl ^- → Cl₂ + 2e

n_NaCl = 0,6.0,5=0,3 mol

Giả sử Cl^- điện phân hết thì n_Cu=\({{0,3} \over 2}\) =0,15 mol

→ m_{dd giảm} = m_Cu + m_Cl2 = 0,15.64 + 0,3.35,5 = 20,25 < 24,25 => vô lí

→ tại A xảy ra thêm phản ứng sau: 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

y → 4y → 4y (mol)

→ n_{Cu phản ứng} = \({{0,3 + 4y} \over 2} = 0,15 + 2y\)

→ m_{dung dịch giảm} = m_Cu + m_Cl2 + m_O2

=> 64. (0,15+2y) + 0,15.71 + 32y = 24,25

=> y = 0,025 (mol)

Dung dịch Y chứa: H+: 0,1 (mol); Cu²⁺ dư: z (mol) ; SO₄^2-, Na⁺

Xét dung dịch Y phản ứng vói Fe

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu↓

z ← z → z (mol)

Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂↑

0,05 ←0,1 (mol)

Khối lượng kim loại tăng = m_Cu - m_Fe pư

=> 150,04 -150 = 64z - (z + 0,05).56

=> z = 0,4

=> n_{Cu2+ ban đầu} = 0,15 + 2y+ z = 0,15 + 2.0,025 + 0,4 = 0,6 (mol)

→ a = 0,6 : 0,6 = 1M

Chú ý khi giải

Na⁺, SO₄^2- không bị điện phân, thay vào đó H₂O bị điện phân

Đáp án cần chọn là: A

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.