Điện phân dung dịch X chứa m gam hỗn hợp gồm MSO4 và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp

Câu hỏi số 562501:

Vận dụng

Điện phân dung dịch X chứa m gam hỗn hợp gồm MSO₄ và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A. Sau thời gian t = 2702 giây thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 8,26 gam so với khối lượng ban đầu và 2,016 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm 2 đơn chất khí. Nếu thời gian điện phân 5404 giây, tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 4,704 lít (đktc). Các khí sinh ra không tan trong dung dịch, hiệu suất quá trình điện phân 100% và ion M²⁺tham gia quá trình điện phân. Cho các nhận định sau:

(a) Kim loại M là Zn

(b) Giá trị của m là 19,75 gam.

(d) Bỏ qua sự điện ly của nước, dung dịch Y chứa các ion Na⁺, H⁺, SO₄^2-.

Số nhận định đúng là

A. 3.

B. 1.

C. 2.

D. 4.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:562501

Phương pháp giải

+) t = 2702 (s) ⟹ n_e = It/F

TH₁: NaCl điện phân hết trước:

n_e= 2n_Cl2 + 4n_O2

n_Z = n_Cl2 + n_O2 ⟶ n_Cl2; n_O2.

TH₂: MSO₄ điện phân hết trước:

n_e = 2.n_Cl2 ⟹ n_Cl2 ⟹ n_H2 = n_Z – n_Cl2

Δm = m_KL + m_Cl2 + m_H2 ⟹ m_M

+) Catot:

M⁺ⁿ + n.e ⟶ M; 2H₂O + 2e ⟶ H₂ + 2OH^-

⟹ n_e = 2n_M + 2n_H2 ⟹ n_M ⟹ M

+) t = 5404 (s) ⟹ n_e

Catot: n_e = 2n_M + 2n_H2 ⟹ n_H2.

Anot: n_e = 2n_Cl2 + 4n_O2

Mà: n_Cl2 + n_O2 + n_H2 = n_{hh khí}

⟹ n_Cl2; n_O2.

⟹ m = m_ZnSO4 + m_NaCl

+) t = 3474 (s) ⟶ n_e

⟹ n_{e ở anot}

⟹ Dựa vào các giá trị tính toán để kết luận.

Giải chi tiết

+) t = 2702 (s) ⟹ n_e = It/F = 0,14 (mol).

TH₁: NaCl điện phân hết trước:

n_e= 2n_Cl2 + 4n_O2 = 0,14

n_Z = 0,09 = n_Cl2 + n_O2 ⟶ n_Cl2 = 0,11; n_O2 = -0,01 ⟹ Loại.

TH₂: MSO₄ điện phân hết trước:

n_e = 2.n_Cl2 = 0,14 ⟹ n_Cl2 = 0,07 ⟹ n_H2 = n_Z – n_Cl2 = 0,09 - 0,02 = 0,02.

Δm = m_KL + m_Cl2 + m_H2 ⟹ 8,26 = m_M + 0,07.71 + 2.0,02 ⟹ m_M = 3,25 gam.

+) Catot:

M⁺ⁿ + n.e ⟶ M; 2H₂O + 2e ⟶ H₂ + 2OH^-

⟹ n_e = 2n_M + 2n_H2 ⟹ 0,14 = 2.n_M + 2.0,02 ⟹ n_M = 0,05 ⟹ M = 3,25/0,05 = 65

⟹ M là Zn ⟹ (a) đúng.

+) t = 5404 (s) = 2.2702 ⟹ n_e = 2.0,14 = 0,28

Catot: n_e = 2n_M + 2n_H2 ⟹ 0,28 = 2.0,05 + 2.n_H2 ⟶ n_H2 = 0,09.

Anot: n_e = 2n_Cl2 + 4n_O2 = 0,28

Mà: n_Cl2 + n_O2 + n_H2 = 0,21 ⟹ n_Cl2 + n_O2 = 0,21 – 0,09 = 0,12.

⟹ n_Cl2 = 0,1; n_O2 = 0,02.

⟹ m = m_ZnSO4 + m_NaCl = 0,05.161 + 0,2.58,5 = 19,75 ⟹ (b) đúng

+) t = 3474 (s) ⟶ n_e = 0,18

Anot: n_e = 0,18 < 2n_Cl2 = 2.0,1 = 0,2 ⟹ Clo chưa điện phân hết ⟶ H₂O chưa bị điện phân ⟶ (c) sai

+) Do điện phân t = 2702 (s) thì clo vẫn còn dư nên dung dịch Y: SO₄^2-, Na⁺, Cl^-, OH^- ⟶ (d) sai.

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.