Dung dịch hỗn hợp X gồm NaCl 0,6M và CuSO40,5M. Điện phân 100 ml dung dịch X (điện cực trơ, màng

Câu hỏi số 331950:

Vận dụng

Dung dịch hỗn hợp X gồm NaCl 0,6M và CuSO₄0,5M. Điện phân 100 ml dung dịch X (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước hay sự bay hơi của nước) với cường độ dòng điện không đổi 0,5A trong thời gian t giây. Dung dịch sau điện phân có khối lượng giảm 4,85 gam so với dung dịch ban đầu. Giá trị của t là

A. 13510

B. 15440

C. 14475

D. 17370

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:331950

Phương pháp giải

Ban đầu dung dịch X chứa n_NaCl = 0,06 mol và n_CuSO4 = 0,05 mol

Tại A : 2Cl^- → Cl₂ + 2e

Tại K thì Cu⁺² +2e → Cu

Tại thời điểm Cl^- hết m_{dd giảm} = m_Cl2 + m_Cu = 0,03.71 + 0,03.64 = 4,05 g < 4,85 nên tại A xảy ra điện phân nước

Tại thời điểm Cu²⁺ bị điện phân hết thì m_{dd giảm} = m_Cl2 + m_Cu+ m_O2 = 0,03.71 + 0,05.64 + m_O2 = 5,33 + m_O2 > 4,85

Nên Cu²⁺ chưa điện phân hết

Đặt n_O2 = x mol thì theo bảo toàn e có n_Cu(2+) => lập phương trình m_{dd giảm} tìm x

Giải chi tiết

Ban đầu dung dịch X chứa n_NaCl = 0,06 mol và n_CuSO4 = 0,05 mol

Tại A : 2Cl^- → Cl₂ + 2e

Tại K thì Cu⁺² +2e → Cu

Vì n_Cl < 2n_Cu nên điện phân thì Cl^- hết trước

Tại thời điểm Cl^- hết thì n_Cu = n_Cl : 2 = 0,06 : 2 =0,03 mol

Khi đó m_{dd giảm} = m_Cl2 + m_Cu = 0,03.71 + 0,03.64 = 4,05 g < 4,85 g nên tại A xảy ra điện phân nước

\(2{H_2}O \to 4{H^ + } + {O_2} + 4e\)

Tại thời điểm Cu²⁺ bị điện phân hết thì m_{dd giảm} = m_Cl2 + m_Cu+ m_O2 = 0,03.71 + 0,05.64 + m_O2 = 5,33 + m_O2 > 4,85

Nên Cu²⁺ chưa điện phân hết

Đặt n_O2 = x mol thì theo bảo toàn e có n_Cu(2+) = (n_Cl- + 4n_O2) : 2 = (0,06 + 4x) : 2 =0,03 + 2x (mol)

Khối lượng dung dịch sau điện phân giảm là m_{dd giảm} = m_Cu + m_Cl2 + m_O2 = (0,03 + 2x).64 + 0,03.71 + 32x = 4,85

=> x = 0,005 mol => n_Cu = 0,03 + 0,005.2 = 0,04 mol

=> n_{e trao đổi} = 2n_Cu = \(\frac{{I.t}}{F} = \frac{{0,5.t}}{{96500}}\) = 2.0,04 =0,08 nên t = 15440 (s)

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.