Điện phân 800 ml dung dịch gồm NaCl, HCl và CuCl2 0,02M (điện cực trơ, màng ngăn xốp) với cường

Câu hỏi số 392996:

Vận dụng cao

Điện phân 800 ml dung dịch gồm NaCl, HCl và CuCl₂ 0,02M (điện cực trơ, màng ngăn xốp) với cường độ dòng điện 9,65A. Mối liên hệ giữa thời gian điện phân và pH của dung dịch điện phân được biểu diễn bằng đồ thị dưới đây (giả sử muối đồng không bị thủy phân):

Giá trị của t trên đồ thị là

A. 2400.

B. 3600.

C. 1200.

D. 3800.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:392996

Phương pháp giải

*Đoạn 1: pH không thay đổi trong khoảng thời gian catot khử Cu²⁺ và anot oxi hóa ion Cl^-.

Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu

→ n_{e đoạn 1} = 2.n_Cu2+

*Đoạn 2: pH tăng nhanh chóng do H⁺ bị khử cho tới khi hết tại catot:

Catot: 2H⁺ + 2e → H₂

→ n_{e đoạn 2} = n_H+

*Đoạn 3: pH tiếp tục tăng, dung dịch chuyển sang môi trường kiềm do H₂O bị khử tại catot tạo OH^-.

Catot: 2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

→ n_{e đoạn 3} = n_OH-

Vậy số mol electron trao đổi trong cả 3 giai đoạn bằng

n_{e trao đổi} = n_{e đoạn1}+ n_{e đoạn2}+ n_{e đoạn3}

Mặt khác ta có: n_{e trao đổi} = It/F. Từ đó tính được giá trị t.

Giải chi tiết

Ta có: n_CuCl2 = 0,8.0,02 = 0,016 (mol)

Ban đầu: pH = 2 → [H⁺] = 10^-2 (M) = 0,01 M → n_HCl = 0,01.0,8 = 0,008 mol

*Đoạn 1: pH không thay đổi trong khoảng thời gian catot khử Cu²⁺ và anot oxi hóa ion Cl^-.

Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu

→ n_{e đoạn 1} = 2.n_Cu2+ = 2.0,016 = 0,032 (mol)

*Đoạn 2: pH tăng nhanh chóng do H⁺ bị khử cho tới khi hết tại catot:

Catot: 2H⁺ + 2e → H₂

→ n_{e đoạn 2} = n_H+ = 0,008 mol

*Đoạn 3: pH tiếp tục tăng, dung dịch chuyển sang môi trường kiềm do H₂O bị khử tại catot tạo OH^-.

Ta có: pH = 13 → [H⁺] = 10^-13M → [OH^-] = 0,1 M → n_OH- = 0,8.0,1 = 0,08 mol

Catot: 2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

Ta có: n_{e đoạn3} = n_OH- = 0,08 mol

Vậy số mol electron trao đổi trong cả 3 giai đoạn bằng

n_{e trao đổi} = n_{e đoạn1}+ n_{e đoạn2}+ n_{e đoạn3} = 0,032 + 0,008 + 0,08 = 0,12 (mol)

Mặt khác ta có: n_{e trao đổi} = It/F → t = 0,12.96500/9,65 = 1200 (s).

Đáp án cần chọn là: C

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.