Điện phân dung dịch X chứa KCl và CuSO4 bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch). Toàn bộ khí sinh ra trong quá trình điện phân (ở cả hai điện cực) theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị bên.
Phát biểu nào sau đây đúng?
Phương pháp giải
Ta thấy đoạn đồ thị thứ 2 dốc hơn đoạn 1 nên suy ra Cu2+ điện phân hết trước Cl- (đoạn 1 khí là Cl2; đoạn 2 khí là Cl2 và H2; đoạn 3 khí là H2 và O2)
Viết các phản ứng điện phân ở các điện cực từ đó xác định được số mol của các chất ban đầu.
Lời giải của Tự Học 365
Ta thấy đoạn đồ thị thứ 2 dốc hơn đoạn 1 nên suy ra Cu2+ điện phân hết trước Cl- (đoạn 1 khí là Cl2; đoạn 2 khí là Cl2 và H2; đoạn 3 khí là H2 và O2)
+ Tại x giây: n khí = 0,896 : 22,4 = 0,04 mol
=> nCuSO4 bđ = 0,04 mol
+ Tại y giây: n khí = 3,584 : 22,4 = 0,16 mol
=> n khí = nH2 + nCl2 => x + x + 0,04 = 0,16 => x = 0,06 mol
=> nCl- = 2x + 0,08 = 0,2 mol
=> nKCl bđ = 0,2 mol
Xét các phương án:
+ A sai vì nCuSO4 : nKCl = 0,04 : 0,2 = 1 : 5
+ B đúng vì Cu2+ điện phân hết trước Cl-:
CuSO4 + 2KCl → Cu + Cl2 + K2SO4
2KCl + 2H2O → 2KOH + Cl2 + H2
+ C sai vì:
Tại 2x giây, ne(2x giây) = 2.ne(x giây) = 0,16 mol
=> V khí = (0,04+0,08).22,4 = 2,688 lít
+ D sai vì:
Tại z giây:
BTe: 0,08 + 2y = 0,2 + 4z
n khí = y + 0,1 + z = 4,928/22,4
Giải hệ thu được y = 0,1 và z = 0,02
=> m dd giảm = mCu + mH2 + mCl2 + mO2 = 0,04.64 + 0,1.2 + 0,1.71 + 0,02.32 = 10,5 gam
Đáp án cần chọn là: b
Hóa Lớp 12
