Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuSO4 và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 1: 3) với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện 2,68A. Sau thời gian điện phân t (giờ), thu được dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 10,375 gam so với dung dịch ban đầu. Dung dịch Y phản ứng vừa hết với 2,55 gam Al2O3. Giá trị của t gần nhất với giá trị nào sau đây?
Phương pháp giải
Do dung dịch sau điện phân chứa 2 chất là: Na2SO4 và NaOH. Tỉ lệ mol CuSO4 và NaCl là 1:3 nên Cu2+ bị điện phân hết trước.
+) Xét các chất có trong dd Y
+) \({{n}_{O{{H}^{-}}}}=2{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}\)
+) Từ số mol OH- sinh ra => tính số mol Cl- và số mol Cu2+ phản ứng
+) m giảm = mkhí sinh ra => so sáng với 10,375
=> H2O bị điện phân => tính số mol H2 và O2 sinh ra
+) Tính số mol các khí thoát ra ở anot => số mol e trao đổi
+) \(t=\frac{{{n}_{e}}.F}{I}\)
Lời giải của Tự Học 365
Do dung dịch sau điện phân chứa 2 chất là: Na2SO4 và NaOH. Tỉ lệ mol CuSO4 và NaCl là 1:3 nên Cu2+ bị điện phân hết trước => dung dịch Y chứa OH-
Vì dung dịch Y chứa 2 chất tan => Y gồm NaOH và Na2SO4 => Cl- bị điện phân hết
\(A{{l}_{2}}{{O}_{3}}+2O{{H}^{-}}~\to \text{ }2Al{{O}_{2}}^{-}+{{H}_{2}}O\)
=> \({{n}_{O{{H}^{-}}}}=2{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,05\text{ }mol\)
Quá trình điện phân:
Cu2+ + 2Cl- → Cu + Cl2
a 2a a a
2Cl- + 2H2O → Cl2 + H2 + 2OH-
0,05 ← 0,025 ← 0,025 ← 0,05
m giảm= 64a + 71a + 71.0,5a + 2.0,5a = 8,575 gam < 10,375
=> H2O bị điện phân: mH2O = 10,375 - 8,575 = 1,8 gam
2H2O → 2H2 + O2
0,1 0,1 0,05 mol
Tại anot: 0,075 mol Cl2 và 0,05 mol O2
=> \({{n}_{e}}=0,075.2+0,05.4=0,35\text{ }mol\Rightarrow t=\frac{{{n}_{e}}.F}{I}=\frac{0,35.96500}{2,68}=12602,6\text{ (s)}=3,5\,(h)\)
Đáp án cần chọn là: d
Hóa Lớp 12
