Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M, N). Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của m là
Câu 351914: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M, N). Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của m là
A. 14,48.
B. 15,76.
C. 13,42.
D. 11,08.
Quảng cáo
Chia đồ thị ra 3 giai đoạn:
Đoạn 1: chỉ có Cl2 thoát ra ở anot
Đoạn 2: Có Cl2 và H2 bên catot thoát ra
Đoạn 3: Có H2 và O2 bên anot thoát ra
Lập phương trình với số mol khí thoát ra và số mol e trao đổi sẽ tìm ra được số mol mỗi khí Cl2, H2, O2
Từ đó suy ngược lại tìm được m.
-
Đáp án : B(2) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
Các quá trình xảy ra:
Tại catot Tại anot
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
H2O +2e → H2 + 2OH- H2O → O2 + 4H+ + 4e
Đoạn 1: nCl2 = 0,04 mol
→Trong a giây mỗi điện cực đã trao đổi 0,04.2 = 0,08 mol electron.
Đoạn 2: Có độ dốc lớn hơn đoạn 1 nên tốc độ thoát khí nhanh hơn → thoát Cl2 và H2
Bảo toàn electron → nCl2 = nH2 = u
Đoạn 3: Thoát H2 và O2. Đặt nO2 = v → nH2 = 2v
Ta có hệ:
\(\left\{ \begin{array}{l}\Sigma {n_{khi}} = {n_{C{l_2}}} + {n_{{H_2}}} + {n_{{O_2}}}\\\Sigma {n_{e\left( {an{\rm{o}}t} \right)}} = 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}0,04 + 2u + 3v = 0,21\\2\left( {u + 0,04} \right) + 4v = 3,5.0,08\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}u = 0,04\\v = 0,03\end{array} \right.\)
nCuSO4 = nCu = nCl2 đoạn 1 = 0,04 (mol)
nNaCl = 2nCl2 tổng = 2(0,04 + 0,04) = 0,16(mol)
→ m = 0,04.160 + 0,16.58,5 = 15,76 (g).
Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
