Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 và KCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A (điện

Câu hỏi số 389435:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO₄ và KCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch). Toàn bộ khí sinh ra trong quá trình điện phân (ở cả hai điện cực) theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị bên.

Giá trị của z là

A. 5790.

B. 3860.

C. 6755.

D. 7720.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:389435

Phương pháp giải

Tại A(+) có: 2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Tại K(-) có: Cu²⁺ + 2e → Cu

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

Theo đồ thị:

- Đoạn 1: Cl^- bị điện phân ở anot tạo thành Cl₂

- Đoạn 2: Tốc độ thoát khí chậm hơn nên lúc này nên tại Anot điện phân tạo O₂ và Catot chưa điện phân H₂O

- Đoạn 3: Tốc độ thoát khí tăng nhanh nên lúc này có cả sự điện phân H₂O ở cả 2 cực

Giải chi tiết

Tại A(+) có: 2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Tại K(-) có: Cu²⁺ + 2e → Cu

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

Theo đồ thị:

- Đoạn 1: Cl^- bị điện phân ở anot tạo thành Cl₂

Thì n_Cl2 = 0,04 mol

- Đoạn 2: Tốc độ thoát khí chậm hơn nên lúc này nên tại Anot điện phân tạo O₂ và Catot chưa điện phân H₂O

→ Cl^- điện phân hết ở đoạn 1 và n_KCl = 2n_Cl2 = 0,08 mol

→ n_O2= \(\dfrac{{1,568 - 0,896}}{{22,4}}\) = 0,03 mol

- Đoạn 3: Tốc độ thoát khí tăng nhanh nên lúc này có cả sự điện phân H₂O ở cả 2 cực

n_{khí đoạn 3} = \(\dfrac{{3,248 - 1,568}}{{22,4}}\) = 0,075 mol

2H₂O → 2H₂ + O₂

→ n_{khí đoạn 3} = 0,075 = n_H2 + n_O2 mà n_H2 = 2n_O2 nên n_O2 = 0,025 mol và n_H2 = 0,05 mol

Toàn bộ quá trình có n_Cl2 = 0,04 mol và n_O2 = 0,025 + 0,03 = 0,055 mol

→ n_{e nhường} = 2n_Cl2 + 4n_O2 = 0,04.2 + 4.0,055 = 0,3 mol e

→ t = \(\dfrac{{{n_e}.F}}{I} = \dfrac{{0,3.96500}}{5} = 5790\,s\) = z.

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.