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 629397:

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) có giá trị là

A. 1,38.

B. 1,60.

C. 1,44.

D. 1,56.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:629397

Phương pháp giải

Thứ tự điện phân tại các điện cực:

Catot (-):

Cu²⁺ + 2e → Cu

2H⁺ + 2e → H₂

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

Anot (+):

2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

*TN2: Dung dịch sau điện phân không hoà tan Al₂O₃

⟹ Ở catot H⁺ điện phân vừa hết, ở anot H₂O chưa điện phân.

*TN1: H⁺ dư hoà tan Al₂O₃.

*TN3: OH^- sinh ra ở catot hoà tan Al₂O₃.

Giải chi tiết

Thứ tự điện phân tại các điện cực:

Catot (-):

Cu²⁺ + 2e → Cu

2H⁺ + 2e → H₂

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

Anot (+):

2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

*TN2: Dung dịch sau điện phân không hoà tan Al₂O₃

⟹ Ở catot H⁺ điện phân vừa hết, ở anot H₂O chưa điện phân.

⟹ Khí thu được chứa: H₂ (0,5y) và Cl₂ (a) ⟹ Σn_{khí TN2} = 0,5y + a = 0,66 (1)

*TN1: H⁺ dư hoà tan Al₂O₃

⟹ n_H⁺_dư = 6n_Al2O3 = 0,36 (mol) ⟹ n_H⁺_đp = y - 0,36 (mol)

⟹ Khí thu được chứa: H₂ (0,5y – 0,18) và Cl₂ (0,5a) ⟹ Σn_{khí TN1} = 0,5y + 0,5a - 0,18 = 0,24 (2)

Từ (1) và (2) ⟹ y = 0,36; a = 0,48.

Nhận thấy: n_H2 = 0 ⟹ H⁺ chưa bị điện phân, Cu²⁺ đang bị điện phân.

n_{e (TN1)} = 2n_Cl2 = 2.0,5a = 0,48 mol

*TN3: OH^- sinh ra ở catot hoà tan Al₂O₃

n_OH^- = 2n_Al2O3 = 0,12 mol

Dung dịch thu được chứa: K⁺ (z); SO₄^2- (x); OH^- (0,12)

BTĐT ⟹ z = 2x + 0,12 (3)

Khí thu được gồm: Cl₂, O₂, H₂.

n_Cl2 = 0,5z + 0,18

n_O2 = [1,44 – 2.(0,5z + 0,18)]:4 = 0,27 – 0,25z (BT e anot)

n_H2 = (1,44 – 2x):2 = 0,72 – x (BT e catot)

⟹ Σn_{khí TN3} = (0,5z + 0,18) + (0,27 - 0,25z) + (0,72 - x) = 1,05 (4)

Từ (3) và (4) ⟹ x = 0,3; z = 0,72.

⟹ x + y + z = 0,3 + 0,36 + 0,72 = 1,38.

Đáp án cần chọn là: A

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.