Điện phân dung dịch gồm các chất Cu(NO3)2, CuSO4 và NaCl với điện cực trơ, màng ngăn
Điện phân dung dịch gồm các chất Cu(NO3)2, CuSO4 và NaCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi 2A. 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:
Biết hiệu suất phản ứng điện phân là 100%. Giá trị của t là
Đáp án đúng là: A
Quảng cáo
Thứ tự điện phân ở catot: Cu2+, H2O.
Thứ tự điện phân ở anot Cl-, H2O.
ne trao đổi =\(\dfrac{{I.t}}{F}\)
ne (+) = ne (-).
Từ thời gian t + 2894 (s) đến 2t (s): Khối lượng Cu không đổi nhưng lượng khí tăng lên.
⟹ Cu2+ bị điện phân hết, ở catot xảy ra điện phân nước.
- Xét khoảng thời gian từ t đến t + 2895 (s):
ne trao đổi = \(\dfrac{{I.t}}{{96500}} = \dfrac{{2.(t + 2895 - t)}}{{96500}} = 0,06{\rm{ }}(mol)\)
Ở catot: nCu = 0,02 mol \( \Rightarrow \) \({n_{{H_2}}} = \dfrac{{0,06 - 0,02.2}}{2} = 0,01{\rm{ }}(mol)\)
Ở anot: Gọi số mol của khí Cl2 và O2 sinh ra lần lượt là x và y mol
nkhí ở sinh ra bình điện phân = \({n_{{H_2}}} + {n_{C{l_2}}} + {n_{{O_2}}} = 0,01 + x + y = 0,03{\rm{ }}(mol) \Rightarrow x + y = 0,02\) (1)
ne trao đổi = \(2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}} = 0,06\) (2)
Từ (1) và (2) \( \Rightarrow \) x = y = 0,01 (mol)
- Xét khoảng thời gian từ t + 2895 (s) đến 2t (s): chỉ xảy ra quá trình điện phân nước.
nkhí thoát thêm = 2,125a – (a + 0,03) = 1,125a – 0,03
Ta thấy: \({{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}}} = 2{{\rm{n}}_{{{\rm{O}}_2}}}\)
\({n_{{H_2}}} + {n_{{O_2}}} = 2{n_{{O_2}}} + {n_{{O_2}}} = 3{n_{{O_2}}} = 1,125a - 0,03\)
\( \Rightarrow \)\({n_{{O_2}}} = 0,375a - 0,01;{\rm{ }}{n_{{H_2}}} = 0,75a - 0,02;\)
- Xét khoảng thời gian từ t (s) đến 2t (s):
Tại anot:
\(\begin{array}{l}{n_{C{l_2}}} = 0,01{\rm{ }}mol\\{n_{{O_2}}} = 0,375a - 0,01 + 0,01 = 0,375a{\rm{ }}(mol){\rm{ }}\end{array}\)
ne trao đổi = 0,01.2 + 0,375a.4 = 0,02 + 1,5a (mol)
- Xét khoảng thời gian từ 0 đến t (s): số mol e trao đổi sẽ bằng khoảng thời gian từ t (s) đến 2t (s):
\( \Rightarrow \)2a = 0,02 + 1,5a
\( \Rightarrow \)a = 0,04 (mol)
Ta có: \({n_e} = \dfrac{{I.t}}{F} \Leftrightarrow t = \dfrac{{{n_e}.F}}{I} = \dfrac{{0,04.2.96500}}{2} = 3860{\rm{ }}(s)\)
Đáp án cần chọn là: A
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 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.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
