Cho 80,0 gam muối CuSO4.5H2O vào dung dịch chứa NaCl thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung

Câu hỏi số 385847:

Vận dụng cao

Cho 80,0 gam muối CuSO₄.5H₂O vào dung dịch chứa NaCl thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ với cường độ dòng điện I = 9,65A tới khi khối lượng dung dịch giảm 22,8 gam thì dừng điện phân. Nhúng thanh Mg vào dung dịch sau điện phân đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lấy thanh Mg ra, làm khô thấy khối lượng thanh không đổi so với trước phản ứng. Thời gian điện phân là

A. 4600 giây.

B. 4800 giây.

C. 4400 giây.

D. 4200 giây.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:385847

Phương pháp giải

Tính được: n_CuSO4 = n_CuSO4.5H2O

Do nhúng thanh Mg có phản ứng xảy ra và sau khi làm khô thành Mg thấy khối lượng không đổi nên suy ra:

+ Ở catot thì Cu²⁺ chưa bị điện phân hết (phản ứng này Cu bám vào làm khối lượng thanh Mg tăng)

+ Ở anot thì H₂O đã bị điện phân tạo H⁺ (phản ứng này hòa tan thanh Mg làm khối lượng thanh Mg giảm)

(2 lượng tăng giảm này bù trừ cho nhau nên khối lượng thanh Mg không đổi)

Các quá trình tại 2 điện cực:

Cu²⁺ + 2e → Cu⁰ Cl^- → 0,5Cl₂ + 1e

x 2x x y 0,5y y

H₂O → 2H⁺ + 0,5O₂ + 2e

z 2z 0,5z 2z

+) Áp dụng bảo toàn e: n_{e (catot)} = n_{e (anot)} → (1)

+) m_{dd giảm} = m_Cu + m_Cl2 + m_O2 → (2)

+) Do khối lượng thanh Mg không thay đổi nên m_{Mg tan ra} = m_{Cu bám vào} → (3)

Giải hệ tìm được x, y, z

→ n_{e trao đổi} → Thời gian t = n_e.F/I

Giải chi tiết

Tính được: n_CuSO4 = n_CuSO4.5H2O = 80/250 = 0,32 mol

Do nhúng thanh Mg có phản ứng xảy ra và sau khi làm khô thành Mg thấy khối lượng không đổi nên suy ra:

+ Ở catot thì Cu²⁺ chưa bị điện phân hết (phản ứng này Cu bám vào làm khối lượng thanh Mg tăng)

+ Ở anot thì H₂O đã bị điện phân tạo H⁺ (phản ứng này hòa tan thanh Mg làm khối lượng thanh Mg giảm)

(2 lượng tăng giảm này bù trừ cho nhau nên khối lượng thanh Mg không đổi)

Các quá trình tại 2 điện cực:

Cu²⁺ + 2e → Cu⁰ Cl^- → 0,5Cl₂ + 1e

x 2x x y 0,5y y

H₂O → 2H⁺ + 0,5O₂ + 2e

z 2z 0,5z 2z

+) Áp dụng bảo toàn e: n_{e (catot)} = n_{e (anot)} → 2x = y + 2z (1)

+) m_{dd giảm} = m_Cu + m_Cl2 + m_O2 → 64x + 71.0,5y + 32.0,5z = 22,8 (2)

+) Dung dịch sau pư chứa: Cu²⁺dư (0,32 -x); Na⁺; H⁺ (2z) và SO₄^2-

Cho thanh Mg vào có các pư:

Mg + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂

z ← 2z

Mg + Cu²⁺ → Mg²⁺ + Cu

0,32-x ← 0,32-x → 0,32-x

Do khối lượng thanh Mg không thay đổi nên m_{Mg tan ra} = m_{Cu bám vào}

→ 24.(z + 0,32 - x) = 64.(0,32-x) (3)

Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,23; y = 0,16; z = 0,15

→ n_{e trao đổi} = 2x = 0,46 mol

→ t = n_e.F/I = 0,46.96500/9,65 = 4600 giây.

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.