Hỗn hợp X gồm KCl, CuO, Na2CO3. Cho 30,05 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa HCl và H2SO4,

Câu hỏi số 558048:

Vận dụng

Hỗn hợp X gồm KCl, CuO, Na₂CO₃. Cho 30,05 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa HCl và H₂SO₄, sau phản ứng thu được 2,24 lít CO₂ và dung dịch Y chỉ chứa muối trung hòa. Tiến hành điện phân Y với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện không đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n mol) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t giây) được mô tả như đồ thị bên. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Khối lượng chất tan trong dung dịch Y là

A. 39,55.

B. 37,45.

C. 42,75.

D. 40,65.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:558048

Phương pháp giải

X: {KCl, CuO, Na₂CO₃} + {HCl, H₂SO₄} ⟶ CO₂ (0,1) + Y {K⁺ ; Na⁺ ; Cu²⁺; Cl^-; SO₄^2-}

30,05 gam

n_Na2CO3 = n_CO2 ⟹ n_Na⁺ = 2n_Na2CO3

+) Tại M: Cu²⁺ bị điện phân hết:

Catot (-): Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu

Anot (+): 2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

+) Tại N: Cl^- bị điện phân hết

Catot (-):

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu

2H₂O + 2e ⟶ H₂ + 2OH^-

Anot (+): 2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

⟹ 2n_Cu²⁺ + 2n_H2 = 2n_Cl2 (*)

⟹ n_e = 2n_Cl2 = (I/F).a (1)

Mà: n_Cl2 + n_H2 = 0,35 (2)

+) Từ điểm N đến điểm cuối số mol khí tăng là do H₂O điện phân

2H₂O ⟶ 2H₂ + O₂

2a ⟵ a

⟹ n_O2 + n_H2 = 0,5 - 0,35 = 0,15 ⟹ a

⟹ n_e = 4n_O2 = (I/F).(1,4a - a) (3)

Từ (1) và (3) ⟹ n_Cl2

Thay vào (2) ⟹ n_H2

Thay vào (*) ⟹ n_Cu²⁺ = n_CuO

BTKL: m_KCl = m_X - m_Na2CO3 - m_CuO ⟹ n_KCl = n_K⁺

BTĐT trong Y: n_K⁺ + n_Na⁺ + 2n_Cu²⁺ = n_Cl^- + 2n_SO4^2- ⟹ n_SO4^2-

⟹ m_Y

Giải chi tiết

X: {KCl, CuO, Na₂CO₃} + {HCl, H₂SO₄} ⟶ CO₂ (0,1) + Y {K⁺ ; Na⁺ ; Cu²⁺; Cl^-; SO₄^2-}

30,05 gam

n_Na2CO3 = n_CO2 = 0,1 ⟹ n_Na⁺ = 2n_Na2CO3 = 0,2

+) Tại M: Cu²⁺ bị điện phân hết:

Catot (-): Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu

Anot (+): 2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

+) Tại N: Cl^- bị điện phân hết

Catot (-):

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu

2H₂O + 2e ⟶ H₂ + 2OH^-

Anot (+): 2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

⟹ 2n_Cu²⁺ + 2n_H2 = 2n_Cl2 (*)

⟹ n_e = 2n_Cl2 = (I/F).a (1)

Mà: n_Cl2 + n_H2 = 0,35 (2)

+) Từ điểm N đến điểm cuối số mol khí tăng là do H₂O điện phân

2H₂O ⟶ 2H₂ + O₂

2a ⟵ a

⟹ n_O2 + n_H2 = 0,5 - 0,35 = 0,15 ⟹ a = 0,05

⟹ n_e = 4n_O2 = (I/F).(1,4a - a) ⟹ 0,2 = (I/F).0,4a (3)

Từ (1) và (3) ⟹ 2n_Cl2/0,2 = a/(0,4a) ⟹ n_Cl2 = 0,25

Thay vào (2) ⟹ n_H2 = 0,1

Thay vào (*) ⟹ n_Cu²⁺ = 0,15 = n_CuO

BTKL: m_KCl = m_X - m_Na2CO3 - m_CuO = 7,45 gam ⟹ n_KCl = 0,1 = n_K⁺

BTĐT trong Y: n_K⁺ + n_Na⁺ + 2n_Cu²⁺ = n_Cl^- + 2n_SO4^2-

⟹ n_SO4^2- = 0,05

⟹ m_Y = 40,65 gam

Đáp án cần chọn là: D

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.