Dung dịch X gồm CuSO4 và NaCl. Tiến hành điện phân dung dịch X với điện cực trơ, màng ngăn

Câu hỏi số 616252:

Vận dụng cao

Dung dịch X gồm CuSO₄ và NaCl. Tiến hành điện phân dung dịch X với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện 0,5A, hiệu suất điện phân là 100%. Lượng khí sinh ra từ bình điện phân và lượng kim loại Cu sinh ra ở catot theo thời gian điện phân được cho ở bảng sau:

Số mol NaCl trong X là

A. 0,35 mol.

B. 0,40 mol.

C. 0,45 mol.

D. 0,30 mol.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:616252

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết về điện phân.

Giải chi tiết

- Từ t đến t + 17370 giây, lượng Cu ở catot tăng lên ⟹ Tại t giây thì H₂O chưa điện phân ở catot

⟹ It/F = 2n_Cu = 0,06.2 = 0,12

Giả sử tại t giây khí thoát ra gồm Cl₂ (a mol) và O₂ (b mol)

⟹ 2a + 4b = 0,06.2 = 0,12 mol

- Xét tại t + 17370 = 40530 (giây)

Số mol e trao đổi = 0,5.40530/96500 = 0,21 (mol)

Có 2n_Cu = 0,15 < 0,21 ⟹ H₂O điện phân tại catot

⟹ 2n_Cu + 2n_H2 = 0,21 ⟹ n_H2 = 0,03 mol

⟹ a + 0,075 = a + n_H2 + n_{O2 (17370)}

⟹ n_{O2 (17370)} = 0,045 mol

BTE ta có 2a + 4b + 0,045.4 = 0,21 ⟹ 2a + 4a khác so với 0,12

⟹ Tại t giây chỉ có Cl₂ thoát ra ⟹ a = 0,06

- Xét tại t + 17370 = 40530 (giây)

Mol khí thoát ra = 0,06 + 0,075 = 0,135 mol

Mà a + 0,075 = 0,135 = n_H2 + n_{Cl2 (17370 giây)} + n_{Cl2 (t giây)}+ n_O2 ⟹ n_{Cl2 (17370 giây)} + n_O2 = 0,045 mol

Mol e trao đổi khí bay lên = 17370.0,5/96500 = 0,09 mol ⟹ 2n_{Cl2 (17370 giây)} + 4n_O2 = 0,09

⟹ n_Cl2 = 0,045, n_O2 = 0

⟹ Tại t + 17370 = 40530 (giây) và t giây ở anot chỉ có Cl₂ thoát ra

- Xét tại 3t

⟹ n_e = 0,12,3 = 0,36 mol, n_khí = 4,5a = 0,27 mol

n_H2 ở catot = (0,36 – 0,075.2)/2 = 0,105 mol

Anot có Cl₂ (x mol), O₂ (y mol)

Có x + y = 0,27 – 0,105

2x + 4y = 0,36

⟹ x = 0,15, y = 0,05

⟹ n_NaCl = 0,3 mol

Đáp án cần chọn là: D

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.