Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO4 và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 1 :

Câu hỏi số 550310:

Vận dụng cao

Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO₄ và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3) với cường độ dòng điện 2,68A. Sau thời gian t giờ, thu được dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 20,75 gam so với dung dịch ban đầu. Cho bột Al dư vào Y, thu được 3,36 lít khí H₂. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước.

Giá trị của t là

A. 6.

B. 4.

C. 7.

D. 5.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:550310

Phương pháp giải

Do 2n_Cu²⁺ < n_Cl^- ⟹ Cu²⁺ điện phân hết trước so với Cl^-

⟹ Dung dịch Y chứa 2 chất tan là Na₂SO₄ và NaOH

Tính n_NaOH = 2/3.n_H2

Đặt n_CuSO4 = x; n_NaCl = 3x; n_{H2O (3)} = y.

CuSO₄ + 2NaCl → Cu ↓ + Cl₂ ↑ + Na₂SO₄ (1)

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂ ↑ + H₂ ↑ (2)

2H₂O → 2H₂ ↑ + O₂ ↑ (3)

Từ số mol NaCl và khối lượng dung dịch giảm suy ra x và y ⟹ n_e ⟹ t.

Giải chi tiết

Do 2n_Cu²⁺ < n_Cl^- ⟹ Cu²⁺ điện phân hết trước so với Cl^-

⟹ Dung dịch Y chứa 2 chất tan là Na₂SO₄ và NaOH

⟹ n_NaOH = 2/3.n_H2 = 0,1 mol

Đặt n_CuSO4 = x; n_NaCl = 3x; n_{H2O (3)} = y.

CuSO₄ + 2NaCl → Cu ↓ + Cl₂ ↑ + Na₂SO₄ (1)

x → 2x → x → x

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂ ↑ + H₂ ↑ (2)

0,1 ← 0,1 → 0,05 → 0,05

2H₂O → 2H₂ ↑ + O₂ ↑ (3)

2y 2y y

Σn_NaCl = 2x + 0,1 = 3x ⟹ x = 0,1.

m_{dd giảm} = m↓ + m↑ ⟹ (64 + 71).x + 0,05.(71 + 2) + 18.2y = 20,75 ⟹ y = 0,1.

⟹ n_e = 2n_{Cu (1)} + 2n_{Cl2 (2)} + 4n_{O2 (3)} = 0,7 mol.

⟹ t = \(\dfrac{{{n_e}.F}}{I}\) = \(\dfrac{{0,7 \times 96500}}{{2,68 \times 3600}}\) = 7 giờ.

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.