Tiến hành điện phân dung dịch chứa a mol KCl và b mol CuSO4 với điện cực trơ, màng ngăn xốp,

Câu hỏi số 336641:

Vận dụng cao

Tiến hành điện phân dung dịch chứa a mol KCl và b mol CuSO₄ với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 7,5A, trong thời gian t = 4632s, thu được dung dịch X, đồng thời anot thoát ra 0,12 mol hỗn hợp khí. Nếu thời gian điện phân là 1,5t (s) thì tổng số mol khí thoát ra ở 2 điện cực là 0,215 mol. Giả sử trong quá trình điện phân nước bay hơi không đáng kể, hiệu suất điện phân đạt 100%, các khí sinh ra không tan trong nước, bỏ qua sự thủy phân của muối. Cho các phát biểu liên quan đến bài toán:

(a) Tổng khối lượng 2 muối trước điện phân là 35,48g

(b) Nếu thời gian điện phân là 1,25t (s) thì nước đã điện phân ở 2 điện cực

(d) Dung dịch X chỉ có 2 chất tan

(e) Đến thời điểm 1,5t (s), số mol H⁺ sinh ra ở anot là 0,32 mol

Số phát biểu sai là:

A. 4

B. 1

C. 2

D. 3

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:336641

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính số mol trong bài toán điện phân: n_e = It/nF

Các phản ứng có thể xảy ra ở 2 điện cực:

Tại Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu

2H₂O + 2e→ 2OH^- + H₂

Tại anot: 2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Dựa vào số mol e trao đổi và số mol khí => chất nào bị điện phân

=> số mol các chất ban đầu.

Giải chi tiết

Khi t = 4632s => n_e = It/F = 0,36 mol

Các phản ứng có thể xảy ra ở 2 điện cực:

Tại Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

Tại anot: 2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

=> n_e = 2n_Cl2 + 4n_O2 = 2.0,5a + 4x

Và: n_khí = n_Cl2 + n_O2 = 0,5a + x = 0,12

=> a = 0,12 mol ; x= 0,06 mol

- Khi t = 6948s => n_e = 0,54 mol

Tại anot thoát thêm Oxi: n_{O2 thêm} = (0,54 – 0,36): 4 = 0,045 mol

=> n_{khí ở anot} = 0,12 + 0,045 = 0,165 mol => H₂O bị điện phân ở Catot => n_H2 = 0,215 – 0,165 = 0,05 mol

Bảo toàn e cho catot: 2n_Cu + 2n_H2 = n_e => 2b + 0,05.2 = 0,54

=> b = 0,22 mol

Các phát biểu:

(a) Tổng khối lượng 2 muối trước điện phân là 35,48g

=> Sai. m_muối = 0,12.74,5 + 0,22.160 = 44,14g

(b) Nếu thời gian điện phân là 1,25t (s) thì nước đã điện phân ở 2 điện cực

=> Đúng. Nếu thời gian là 1,25t => n_e = 1,25.0,36 = 0,45 mol > 2n_Cu = 0,44 mol => nước bị điện phân ở cả catot

=> Sai. b = 0,22 mol

(d) Dung dịch X chỉ có 2 chất tan

=> Sai. X gồm 3 chất tan: K₂SO₄, H₂SO₄, CuSO₄.

(e) Đến thời điểm 1,5t (s), số mol H⁺ sinh ra ở anot là 0,32 mol

=> Sai. n_H+ = 4n_O2 = 4.(0,06 + 0,045) = 0,42 mol

Vậy có 4 phát biểu sai

Đáp án A

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.