Câu hỏi:
2 năm trước
Dung dịch hỗn hợp X gồm NaCl 0,6M và CuSO40,5M. Điện phân 100 ml dung dịch X (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước hay sự bay hơi của nước) với cường độ dòng điện không đổi 0,5A trong thời gian t giây. Dung dịch sau điện phân có khối lượng giảm 4,85 gam so với dung dịch ban đầu. Giá trị của t là
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
Ban đầu dung dịch X chứa \(n_{NaCl}=0,06\) mol và \(n_{CuSO_4}=0,05\) mol
Tại A : 2Cl- → Cl2 + 2e
Tại K thì Cu+2 +2e → Cu
Vì nCl < 2nCu nên điện phân thì Cl- hết trước
Tại thời điểm Cl- hết thì nCu = nCl : 2 = 0,06 : 2 =0,03 mol
Khi đó mdd giảm = mCl2 + mCu = 0,03.71 + 0,03.64 = 4,05 g < 4,85 g nên tại A xảy ra điện phân nước
\(2{H_2}O \to 4{H^ + } + {O_2} + 4e\)
Tại thời điểm Cu2+ bị điện phân hết thì mdd giảm = mCl2 + mCu + mO2
= 0,03.71 + 0,05.64 + mO2 = 5,33 + mO2 > 4,85
Nên Cu2+ chưa điện phân hết
Đặt nO2 = x mol thì theo bảo toàn e có
\(n_{Cu^{2+}}=\dfrac{{(n_{Cl^-}+4n_{O_2})}}{2}=\dfrac{{(0,06+4x)}}{{2}}=0,03+2xmol\)
Khối lượng dung dịch sau điện phân giảm là
mdd giảm = mCu + mCl2 + mO2
= (0,03 + 2x).64 + 0,03.71 + 32x = 4,85
=> x = 0,005 mol => nCu = 0,03 + 0,005.2 = 0,04 mol
=> ne trao đổi = 2nCu = \(\dfrac{{I.t}}{F} = \dfrac{{0,5.t}}{{96500}}\) = 2.0,04 =0,08 nên t = 15440 (s)
Hướng dẫn giải:
Ban đầu dung dịch X chứa \(n_{NaCl}=0,06 \;mol\) và \(n_{CuSO_4}=0,05 \;mol\)
Tại A : 2Cl- → Cl2 + 2e
Tại K thì Cu+2 +2e → Cu
Tại thời điểm Cl- hết \(m_{dd \; giảm}=m_{Cl_2}+m_{Cu}\)
\(=0,03.71+0,03.64=4,05<4,85\) nên tại A xảy ra điện phân nước
Tại thời điểm Cu2+ bị điện phân hết thì
\(m_{dd \; giảm}=m_{Cl_2}+m_{Cu}+m_{O_2}\)
\(=0,03.71 + 0,05.64 +m_{O_2}=5,33+m_{O_2}>4,85\)
Nên Cu2+ chưa điện phân hết
Đặt \(n_{O_2}=x\) mol thì theo bảo toàn e có \(n_{Cu^{2+}}\) => lập phương trình mdd giảm tìm x
Câu hỏi khác
- Bài tập bài tập lý thuyết chung về kim loại hóa 12 có lời giải
- Bài tập dãy điện hóa kim loại hóa 12 có lời giải
- Bài tập kim loại tác dụng với axit không có tính oxi hóa hóa 12 có lời giải
- Bài tập kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa (phần 1) hóa 12 có lời giải
- Bài tập kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa (phần 2) hóa 12 có lời giải
