Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm KCl và CuSO4 vào nước dư, thu được dung dịch X. Điện phân

Câu hỏi số 571902:

Vận dụng

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm KCl và CuSO₄ vào nước dư, thu được dung dịch X. Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất 100%) dung dịch X với cường độ dòng điện không đổi I = 2,68A. Sau 6 giờ thì dừng điện phân, thu được 500 ml dung dịch Y (pH = 13) có khối lượng giảm 18,475 gam so với khối lượng dung dịch X ban đầu (giả thiết nước không bay hơi trong quá trình điện phân). Giá trị của m là

A. 50,075

B. 54,075

C. 34,625

D. 47,450

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:571902

Phương pháp giải

Có p H = 13 nên dung dịch Y chứa OH^- và chứng tỏ bên catot có quá trinh điện phân nước cho OH^-.

[OH^-] = 0,1 M ⟹ n_OH- = 0,5.0,1 = 0,05 mol

n_e = I.t/F = 2,68.6.3600/96500 = 0,6 mol.

TH₁: Nếu Cl^- chưa điện phân hết.

Catot:

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu

2H₂O + 2e ⟶ 2OH^- + H₂.

Anot:

2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

⟹ n_Cl- và n_Cl2

Gọi n_Cu= a và n_H2 = b

Lập HPT tìm a, b ⟹ Loại do a < 0.

TH2: Bên anot đã có quá trình điện phân của nước.

Catot: Anot:

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu 2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

2H₂O + 2e ⟶ 2OH^- + H₂. 2H₂O ⟶ 4H⁺ + O₂ + 4e.

Gọi n_KCl = a và n_CuSO4 = b ⟹ Y chứa K⁺ (a mol); SO₄^2- (b mol); OH^- (0,05 mol)

Lập HPT tìm a, b ⟹ m.

Giải chi tiết

Có p H = 13 nên dung dịch Y chứa OH^- và chứng tỏ bên catot có quá trinh điện phân nước cho OH^-.

[OH^-] = 0,1 M ⟹ n_OH- = 0,5.0,1 = 0,05 mol

n_e = I.t/F = 2,68.6.3600/96500 = 0,6 mol.

TH₁: Nếu Cl^- chưa điện phân hết.

Catot: Anot:

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu 2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

2H₂O + 2e ⟶ 2OH^- + H₂.

⟹ n_Cl- = n_e = 0,6 mol và n_Cl2 = 0,6 :2 = 0,3 mol

Gọi n_Cu= a và n_H2 = b

BT e: 2a + 2b = 0,6

m_giảm = 64a + 2b + 71.0,3 = 18,475

⟹ a = -0,1 và b = 0,3 (Loại)

TH2: Bên anot đã có quá trình điện phân của nước.

Catot: Anot:

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu 2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

2H₂O + 2e ⟶ 2OH^- + H₂. 2H₂O ⟶ 4H⁺ + O₂ + 4e.

Gọi n_KCl = a và n_CuSO4 = b ⟹ Y chứa K⁺ (a mol); SO₄^2- (b mol); OH^- (0,05 mol)

BT điện tích: a = 2b + 0,05 (1)

Catot: n_Cu = b ⟹ n_H2 = 0,3 – b

Anot: n_Cl2 = 0,5a ⟹ n_O2 = 0,15 – 0,25a

m_giảm= 64a + 2.(0,3 – b) + 71.0,5a + 32.(0,15 – 0,25a) = 18,475 (2)

(1)(2) ⟹ a = 0,25 và b = 0,1 ⟹ m = 0,25.74,5 + 0,1.160 = 34,625 (g)

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.