Điện phân 200 ml dung dịch X chứa CuSO4 1M và NaCl 0,75M với điện cực trơ, có màng ngăn. Sau một

Câu hỏi số 693107:

Vận dụng

Điện phân 200 ml dung dịch X chứa CuSO₄ 1M và NaCl 0,75M với điện cực trơ, có màng ngăn. Sau một thời gian, thu được dung dịch Y có khối lượng nhỏ hơn dung dịch X là 16,125 gam. Dung dịch Y trên phản ứng vừa đủ với m gam Al. Giá trị m là

A. 1.35.

B. 2,25.

C. 2,16.

D. 3,24.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:693107

Phương pháp giải

Bảo toàn electron: 2n_Cu = 2n_Cl2 + 4n_O2

Khối lượng dung dịch giảm = m_Cu + m_Cl2 + m_O2

Bảo toàn nguyên tố Cu: n_Cu = 0,2 – n_{Cu (catot)}

Bảo toàn điện tích trong dung dich Y: ${{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}^ + }}} + 2{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}}} + {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}$

Bảo toán điện tích: ${\rm{3}}{{\rm{n}}_{{\rm{A}}{{\rm{l}}^{3 + }}}} + 2{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}$

Giải chi tiết

${{\rm{n}}_{{\rm{CuS}}{{\rm{O}}_4}}} = 0,2{\rm{ mol; }}{{\rm{n}}_{{\rm{NaCl}}}} = 0,15{\rm{ mol}}{\rm{.}}$

Ở catot: Cu²⁺ > H₂O

Oxi hóa: ${\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }$ > H₂O

$\left\{\begin{array}{l}\mathrm{CuSO}_4: 0,2 \mathrm{~mol} \\ \text { NaCl: } 0,15 \mathrm{~mol}\end{array} \xrightarrow{\text { dpdd }}\right.$ $\left\{\begin{array}{l}\mathrm{SO}_4^{2-}: 0,2 \mathrm{~mol} \\ \mathrm{Na}^{+}: 0,15 \mathrm{~mol} \\ \mathrm{Cu}^{2+} \\ \mathrm{H}^{+}\end{array}+\right.$ $\underbrace{\mathrm{Cu} \downarrow}_{\text {catot }}+\left\{\begin{array}{l}\mathrm{Cl}_2: 0,075 \mathrm{~mol} \\ \mathrm{O}_2: x \mathrm{~mol}\end{array}\right.$

Bảo toàn electron: 2n_Cu = 2n_Cl2 + 4n_O2

⟹ n_Cu = 0,075 + 2x (mol) (1)

Khối lượng dung dịch giảm = m_Cu + m_Cl2 + m_O2

= 64.n_Cu + 0,075.71 + 32x = 16,125 (g) (2)

Thay (1) vào (2) ta có:

64.(0,075 +2x) + 0,075.71 + 32x = 16,125 (g)

$ \Rightarrow $ x = 0,0375 (mol)

Bảo toàn nguyên tố Cu: n_Cu = 0,2 – n_{Cu (catot)} = 0,2 – 0,15 = 0,05 (mol)

- Dung dịch Y + Al

${\rm{Dd Y}}\left\{ \begin{array}{l}{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}:0,05\\{\rm{N}}{{\rm{a}}^ + }:0,15\\{{\rm{H}}^ + }\\{\rm{SO}}_4^{2 - }:0,2{\rm{ }}\end{array} \right. + {\rm{Al}} \to \left\{ \begin{array}{l}{\rm{A}}{{\rm{l}}^{3 + }}\\{\rm{N}}{{\rm{a}}^ + }:0,15\\{\rm{SO}}_4^{2 - }:0,2{\rm{ }}\end{array} \right. + {\rm{Cu + }}{{\rm{H}}_2}$

Bảo toàn điện tích trong dung dich Y: ${{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}^ + }}} + 2{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}}} + {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}$

$ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}^ + }}} = 0,15{\rm{ (mol)}}$

Bảo toán điện tích: ${\rm{3}}{{\rm{n}}_{{\rm{A}}{{\rm{l}}^{3 + }}}} + 2{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{u}}^{2 + }}}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{SO}}_4^{2 - }}}$

$ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{A}}{{\rm{l}}^{3 + }}}} = \dfrac{{0,25}}{3}{\rm{ (mol)}}$

Khối lượng Al là m_Al = 2,25 (g)

Đáp án cần chọn là: B

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.