Điện phân dung dịch chứa x mol CuSO4, y mol HCl và z mol KCl (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp,

Câu hỏi số 619336:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch chứa x mol CuSO₄, y mol HCl và z mol KCl (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân là 100%). Lượng khí sinh ra từ quá trình điện phân và khối lượng Al₂O₃ bị hòa tan tối đa trong dung dịch sau điện phân ứng với mỗi thí nghiệm được cho ở bảng dưới đây:

Biết: tại catot ion Cu²⁺ điện phân hết thành Cu trước khi ion H⁺ điện phân tạo thành khí H₂; cường độ dòng điện bằng nhau và không đổi trong các thí nghiệm trên. Tổng giá trị (x + y + z) bằng

A. 2,0.

B. 1,4.

C. 1,6.

D. 1,8.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:619336

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết về điều chế kim loại.

Giải chi tiết

Lượng Al₂O₃ bị hòa tan 10,2 – 0 - 10,2 nên thời điểm t giây H⁺ hòa tan Al₂O₃, thời điểm 2t giây dung dịch không có H⁺, OH^-, thời điểm 3t giây OH^- hòa tan Al₂O₃

⟹ Lúc 2t ion Cl^- chưa hết.

TH1: Lúc t giây đã có H₂:

Thời điểm t giây:

Catot: n_Cu = x và n_H2 = a

Anot: n_Cl2 = x + a

n _{khí tổng}= x + a + a = 0,4 (1)

Thời điểm 2t giây: ne = 4x + 4a

Catot: n_Cu = x và n_H2 = x + 2a

Anot: n_Cl2 = 2x + 2a

n_{khí tổng} = 2x + 2a + x + 2a = 1 (2)

(1)(2) ⟹ x = 0,2; a = 0,1

n_H+ lúc t giây = y - 2a = 0,1.6 ⟹ y = 0,8

n_{H+ bị điện phân}= 2n_H2 = 2(x + 2a) = 0,8 = y: Vô lí, loại.

TH2: Lúc t giây chưa có H₂:

Thời điểm t giây: n_Cu = n_Cl2 = 0,4

Thời điểm 2t giây: ne = 0,4.2.2 = 0,16

Catot: n_Cu = x và n_H2 = 0,8 - x

Anot: n_Cl2 = 0,8

n _{khí tổng} = 0,8 + 0,8 - x = 1 ⟹ x = 0,6

n_H+ = y = 2.(0,8 – x) ⟹ y = 0,4

Thời điểm 3t giây: ne = 0,4.2.3 = 2,4

Catot: n_Cu = 0,6 và n_H2 = 0,6

Anot: n_Cl2 = (y + z)/2 và n_O2 = p

⟹ y + z + 4p = 2,4

và n khí tổng = (y + z)/2 + p + 0,6 = 1,5

⟹ z = 0,8; p = 0,3

⟹ x + y + z = 1,8

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.