Cho m gam tinh thể CuSO4.5H2O vào dung dịch KCl thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X với điện cực trơ, màng ngăn xốp và cường độ dòng điện không đổi, ở thời gian t giây thu được dung dịch Y đồng thời ở anot thu được 0,15 mol hỗn hợp khí. Nếu thời gian điện phân là 2t giây, tổng số mol khí thoát ra ở cả hai điện cực là 0,393 mol. Nhúng thanh Mg vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thấy khối lượng thanh không đổi so với trước phản ứng. Giá trị của m là
Phương pháp giải
Trong t giây đầu tiên, tại anot thu được Cl2 (a mol) và O2 (b mol)
Từ tổng số mol khí => PT (1)
+) Tính số mol electron trao đổi trong t (s) theo a và b => số mol e trao đổi trong 2t (s)
+) Đặt \({{n}_{CuS{{O}_{4}}}}=x\) => trong t (s) tính nCuSO4 bị đp => nCuSO4 dư
+) Khi nhúng Mg vào Y, vì khối lượng thanh không đổi nên: mMg pứ = mCu bị Mg đẩy ra => PT (2)
+) Tính số mol H2 thu được sau 2t (s)
Khí trong 2t giây = khí trong t giây đầu (0,15 mol) + H2 + O2
=> tổng số mol khí = PT (3)
Giải hệ (1), (2), (3) => a; b ; x => \({{m}_{CuS{{O}_{4}}.5{{H}_{2}}O}}\)
Lời giải của Tự Học 365
Trong t giây đầu tiên, tại anot thu được Cl2 (a mol) và O2 (b mol)
=> a + b = 0,15 (1)
=> Số mol electron trao đổi trong t giây = 2a + 4b
Ban đầu đặt \({{n}_{CuS{{O}_{4}}}}=x\) => trong t giây thì nCuSO4 bị đp = a + 2b => nCuSO4 dư = x – a – 2b
\({{n}_{{{O}_{2}}}}=b=>{{n}_{{{H}^{+}}}}=4b\)
Khi nhúng Mg vào Y, vì khối lượng thanh không đổi nên: mMg pứ = mCu bị Mg đẩy ra
=> 24.(x – a – 2b + 2b) = 64.(x – a – 2b) (2)
Sau 2t giây thì ne = 4a + 8b => nH2 = 2a + 4b – x
Khí trong 2t giây = khí trong t giây đầu (0,15 mol) + H2 + O2
=> 0,15 + (2a + 4b – x) + (a/2 + b) = 0,393 (3)
Giải hệ (1), (2), (3) => a = 0,09; b = 0,06; x = 0,282
=> \({{m}_{CuS{{O}_{4}}.5{{H}_{2}}O}}=70,5\)
Đáp án cần chọn là: a
Hóa Lớp 12
