Câu hỏi:
2 năm trước

Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa hỗn hợp CuSO4 và NaCl (trong đó số mol NaCl gấp 4 lần số mol CuSO4) bằng dòng điện một chiều có cường độ ổn định. Sau t (h), thu được dung dịch X và sau 2t (h), thu được dung dịch Y. Dung dịch X tác dụng với bột Al dư, thu được 1,5a mol khí H2. Dung dịch Y tác dụng với bột Al dư, thu được 12a mol khí H2. Biết hiệu suất điện phân 100%, các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí sinh ra không hòa tan vào nước. Phát biểu nào dưới đây đúng?

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: c

Đặt nCuSO4 = x mol và nNaCl = 4x mol

(Giả sử a = 1)

- Do khi cho Y tác dụng với Al thu được nhiều khí hơn cho X tác dụng với Al dư nên suy ra tại t (h):

Catot

Cu2+ điện phân hết, H2O đang điện phân

Anot

Cl- chưa bị điện phân hết

Cu2+ + 2e → Cu

x    → 2x

H2O + 1e → 0,5H2 + OH- \(\xrightarrow{{ + Al}}\) 1,5H2

            1 ←                 1 ←             1,5

=> ne (t) = 2x + 1 (mol)

Cl- → 0,5Cl2 + 1e

- Tại 2t (h): ne(2t) = 2ne(t) = 4x + 2 (mol) > nCl- (= 4x) => tại anot Cl- đã bị điện phân hết, H2O đang điện phân

Y chứa: Na+ (4x mol); SO42- (x mol) và OH-

BTĐT => nOH- (dd Y) = 2x (mol)

OH- → 1,5H2

2x →    3x = 12 => x = 4

=> nCu2+ = 4; nCl- = 16; ne(t) = 9

- Xét A:

ne(0,85t) = 0,85.9 = 7,65 < 2nCu2+ (= 8) => Cu2+ chưa điện phân hết => catot chưa có khí => A sai

- Xét B: ne(2t) = 18

Catot

Cu2+ điện phân hết, H2O đang điện phân

Anot

Cl- điện phân hết, H2O đang điện phân

Cu2+ + 2e → Cu

4 →      8

H2O + 1e → 0,5H2 + OH-

           10 →   5

Cl- → 0,5Cl2 + 1e

             8 ←     16

H2O → 2H+ + 0,5O2 + 2e

                         0,5 ←   2

 

=> n khí = 5 + 8 + 0,5 = 13,5 mol => B sai

- Xét C: ne(1,8t) = 1,8.9 = 16,2

Anot:

Cl- → 0,5Cl2 + 1e

             8 ←     16

H2O → 2H+ + 0,5O2 + 2e

                        0,05 ←  0,2

=> nO2 = 0,05 mol => C đúng

- Xét D:

Anot:

Cl- → 0,5Cl2 + 1e

            4,5 ←    9

=> nCl2 = 4,5 mol => D sai

Hướng dẫn giải:

Nắm được các phản ứng điện phân ở các điện cực.

Câu hỏi khác