Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước
Câu hỏi
Nhận biếtHòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước, thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M, N). Giả sử hiệu suất điện phân là 100% bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của m là
Đáp án đúng: C
Lời giải của Tự Học 365
Phương pháp giải:
Chia đồ thị ra 3 giai đoạn
Đoạn 1: chỉ có Cl2 thoát ra ở anot
Đoạn 2: Có Cl2 và H2 bên catot thoát ra
Đoạn 3: Có H2 và O2 bên anot thoát ra
Lập phương trình với số mol khí thoát ra và số mol e trao đổi sẽ tìm ra được số mol mỗi khí Cl2, H2, O2
Từ đó suy ngược lại tìm được m.
Giải chi tiết:
Tại catot: Tại anot:
Cu2+ + 2e → Cu 2Cl- → Cl2 + 2e
H2O + 2e → H2 + 2OH- H2O → O2 + 4H+ + 4e
Đoạn 1: nCl2 = 0,04 mol
→ Trong a giây mỗi điện cực đã trao đổi 0,04.2 = 0,08 mol electron.
Đoạn 2: Có độ dốc lớn hơn đoạn 1 nên tốc độ thoát khí nhanh hơn → thoát Cl2 và H2
Bảo toàn electron → nCl2 = nH2 = u (mol)
Đoạn 3: Thoát H2 và O2. Đặt nO2 = v mol → nH2 = 2v mol
Ta có hệ:
\(\left\{ \begin{array}{l}\Sigma {n_{khi}} = {n_{C{l_2}}} + {n_{{H_2}}} + {n_{{O_2}}}\\\Sigma {n_{e\left( {an{\rm{o}}t} \right)}} = 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}0,04 + 2u + 3v = 0,21\\2\left( {u + 0,04} \right) + 4v = 3,5.0,08\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}u = 0,04\\v = 0,03\end{array} \right.\)
nCuSO4 = nCu = nCl2 đoạn 1 = 0,04 (mol)
nNaCl = 2nCl2 tổng = 2(0,04 + 0,04) = 0,16(mol)
→ m = 0,04.160 + 0,16.58,5 = 15,76 (g)
Chọn C.
Luyện tập
Câu hỏi liên quan
-
Pha Ngừm đã thành lập nước Lan Xang vào năm nào?
-
Kinh đô của nước ta dưới thời Ngô là
-
Người Cam-pu-chia đã sáng tạo ra chữ viết vào thời gian nào?
-
Bằng kiến thức đã học về cuộc kháng chiến chống quân xâm lược Tống (1075 - 1077), em hãy:
a. Chỉ ra những nét độc đáo trong cách đánh giặc của Lý Thường Kiệt?
b. Đánh giá vai trò của Lý Thường Kiệt trong cuộc kháng chiến?
-
Công trình kiến trúc tiêu biểu của vương quốc Lào thời phong kiến là
-
Em hãy trình bày sự hình thành và phát triển của các vương quốc phong kiến Đông Nam Á từ nửa sau thế kỷ X đến đầu thế kỷ XVI?
-
Công trình kiến trúc tiêu biểu của vương quốc Cam-pu-chia thời phong kiến là
-
Quê hương của phong trào văn hóa Phục hưng là
-
Người chỉ huy đoàn tham hiểm lần đầu tiên đi vòng quanh trái đất bằng đường biển là
-
Quốc hiệu của nước ta dưới thời Đinh – Tiền Lê là