Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO4 (0,096 mol) và NaCl bằng dòng điện có cường độ không đổi

Câu hỏi số 566748:

Vận dụng

Điện phân dung dịch hỗn hợp CuSO₄ (0,096 mol) và NaCl bằng dòng điện có cường độ không đổi 2A (điện cực trơ, màng ngăn xốp). Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, thu được dung dịch Y và khí có tổng thể tích là 3,9424 lít. Dung dịch Y hòa tan tối đa 1,28 gam MgO. Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là

A. 15440.

B. 8685.

C. 9650.

D. 11580.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:566748

Phương pháp giải

Dung dịch Y hòa tan tối đa 1,28 gam MgO ⟹ dung dịch Y có môi trường H⁺

Biện luận để xem Cu²⁺ đã điện phân hết hay chưa.

Sủ dụng bảo toàn điện tích với dd Y ⟹ n_Cl2 ⟹ n_O2.

Sử dụng bảo toàn e ⟹ n_e ⟹ t.

Giải chi tiết

n_{hh khí} = 0,176 mol; n_MgO = 0,032 mol

Dung dịch Y hòa tan tối đa 1,28 gam MgO ⟹ dung dịch Y có môi trường H⁺.

2H⁺ + MgO ⟶ Mg²⁺ + H₂O

⟹ n_H⁺ = 2n_MgO = 0,064

+) Giả sử Cu²⁺ chưa điện phân hết

Ở anot:

2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

2H₂O ⟶ O₂ + 4e + 4H⁺

⟹ n_O2 = n_H⁺/4 = 0,016 ⟹ n_Cl2 = 0,176 – 0,016 = 0,16

⟹ n_{e cho} = 0,064 + 0,16.2 = 0,384 > 2n_Cu²⁺_{(đp hoàn toàn)} = 0,096.2 = 0,192 ⟹ Loại.

⟹ Cu²⁺ đã bị điện phân hết.

+) Trong dd Y có H⁺ (0,064), SO₄^2- (0,096) và Na⁺.

BTĐT: n_Na⁺ = 2n_SO4^2- - n_H⁺ = 0,128 ⟹ n_Cl^- = n_Na⁺ = 0,128 ⟹ n_Cl2 = 0,064

Catot (-):

Cu²⁺ + 2e Cu

2H₂O + 2e H₂ + 2OH^-

Anot (+):

2Cl^- Cl₂ + 2e

2H₂O O₂+ 4H⁺+ 4e

BT e: 2n_Cu²⁺ + 2n_H2 = 2n_Cl2 + 4n_O2 ⟹ 4n_O2 – 2n_H2 = 0,064

Mà: n_H2 + n_O2 + n_Cl2 = 0,176 ⟹ n_O2 + n_H2 = 0,112

⟹ n_O2 = 0,048; n_H2 = 0,064

⟹ n_{e cho} = 2n_Cu²⁺ + 2n_H2 = 0,32

⟹ t = n_e.F/I = 15440 (s).

Đáp án cần chọn là: A

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.