Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước thu được dung dịch X. Tiến hành điện

Câu hỏi số 351914:

Vận dụng

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.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:351914

Phương pháp giải

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.

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: n_Cl2 = 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 → n_Cl2 = n_H2 = u

Đoạn 3: Thoát H₂ và O₂. Đặt n_O2 = v → n_H2 = 2v

Ta có hệ:

\(\left\{ \begin{array}{l}\Sigma {n_{khi}} = {n_{C{l_2}}} + {n_{{H_2}}} + {n_{{O_2}}}\\\Sigma {n_{e\left( {an{\rm{o}}t} \right)}} = 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}0,04 + 2u + 3v = 0,21\\2\left( {u + 0,04} \right) + 4v = 3,5.0,08\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}u = 0,04\\v = 0,03\end{array} \right.\)

n_CuSO4 = n_Cu = n_{Cl2 đoạn 1} = 0,04 (mol)

n_NaCl = 2n_Cl2 _tổng = 2(0,04 + 0,04) = 0,16(mol)

→ m = 0,04.160 + 0,16.58,5 = 15,76 (g).

Đáp án cần chọn là: B

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.