Điện phân dung dịch X chứa KCl và CuSO4 bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A (điện

Câu hỏi số 322688:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch X chứa KCl và CuSO₄ bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch). Toàn bộ khí sinh ra trong quá trình điện phân (ở cả hai điện cực) theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị bên.

Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Tỉ lệ mol CuSO₄ : KCl trong X là 2 : 5.

B. Dung dịch sau điện phân có pH > 7.

C. Tại thời điểm 2x (giây), tổng thể tích khí thoát ra ở hai cực là 2,8 lít (đktc).

D. Tại thời điểm z (giây), khối lượng dung dịch giảm là 10,38 gam.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:322688

Phương pháp giải

Ta thấy đoạn đồ thị thứ 2 dốc hơn đoạn 1 nên suy ra Cu²⁺điện phân hết trước Cl^- (đoạn 1 khí là Cl₂; đoạn 2 khí là Cl₂ và H₂; đoạn 3 khí là H₂và O₂)

Viết các phản ứng điện phân ở các điện cực từ đó xác định được số mol của các chất ban đầu.

Giải chi tiết

+ Tại x giây: n _khí = 0,896 : 22,4 = 0,04 mol

⟹ n_{CuSO4 bđ}= 0,04 mol

+ Tại y giây: n _khí= 3,584 : 22,4 = 0,16 mol

⟹ n _khí= n_H2 + n_Cl2 ⟹ x + x + 0,04 = 0,16 ⟹ x = 0,06 mol

⟹ n_Cl-= 2x + 0,08 = 0,2 mol

⟹ n_{KCl bđ}= 0,2 mol

Xét các phương án:

+ A sai vì n_CuSO4 : n_KCl= 0,04 : 0,2 = 1 : 5

+ B đúng vì Cu²⁺ điện phân hết trước Cl^-:

CuSO₄ + 2KCl → Cu + Cl₂ + K₂SO₄

2KCl + 2H₂O → 2KOH + Cl₂ + H₂

+ C sai vì:

Tại 2x giây, n_{e(2x giây)}= 2.n_{e(x giây)}= 0,16 mol

⟹ V _khí = (0,04+0,08).22,4 = 2,688 lít

+ D sai vì:

Tại z giây:

BTe: 0,08 + 2y = 0,2 + 4z

n _khí= y + 0,1 + z = 4,928/22,4

Giải hệ thu được y = 0,1 và z = 0,02

⟹ m _{dd giảm}= m_Cu + m_H2 + m_Cl2 + m_O2 = 0,04.64 + 0,1.2 + 0,1.71 + 0,02.32 = 10,5 gam.

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.