Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO4 bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có màng ngăn). Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, thu được khí ở hai điện cực có tổng thể tích là 2,352 lít (đktc) và dung dịch X. Dung dịch X hòa tan được tối đa 2,04 gam Al2O3. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là
Phương pháp giải
TH1: X chứa H+ => Cl- điện phân hết trước Cu2+ => a < 2nCu2+
Cu2+ + 2Cl- → Cu + Cl2
Cu2+ + H2O → Cu + 2H+ + 0,5O2
H2O → H2 + 0,5O2
Thấy trường hợp này vô lí vì nCu bị đp > nCu ban đầu => loại
TH2: X chứa OH- => Cu2+ điện phân hết trước Cl- => a > 2nCu2+
(1) Cu2+ + 2Cl- → Cu + Cl2
(2) Cl- + H2O → 0,5Cl2 + 0,5H2 + OH-
(3) H2O → H2 + 0,5O2
Lời giải của Tự Học 365
nAl2O3 = 0,02 mol;
Đặt nNaCl = a mol
TH1: X chứa H+ => Cl- điện phân hết trước Cu2+ => a < 2nCu2+ = 0,04 mol
=> nH+ = 6nAl2O3 = 1,2 mol
Cu2+ + 2Cl- → Cu + Cl2
a →0,5a→0,5a
Cu2+ + H2O → Cu + 2H+ + 0,5O2
0,6←1,2
H2O → H2 + 0,5O2
Thấy trường hợp này vô lí vì nCu bị đp = 0,5a + 0,6 > nCu ban đầu => loại
TH2: X chứa OH- => Cu2+ điện phân hết trước Cl- => a > 2nCu2+ = 0,04 mol
nOH- = 2nAl2O3 = 0,04 mol
(1) Cu2+ + 2Cl- → Cu + Cl2
0,05 → 0,1 → 0,05
(2) Cl- + H2O → 0,5Cl2 + 0,5H2 + OH-
0,02← 0,02 ←0,04
(3) H2O → H2 + 0,5O2
x x 0,5x
Khí gồm: Cl2 (0,07 mol); H2 (x + 0,02 mol) và O2 (0,5x mol)
=> n khí = nCl2 + nH2 + nO2 = 1,5x + 0,09 = 0,105 => x = 0,01
=> n e = 2nCl2(1) + 2nH2 (2) + 2nH2 (3) = 0,05.2 + 0,02.2 + 0,01.2 = 0,16 mol
=> t = ne.F/I = 0,16.96500/2 = 7720 giây
Đáp án cần chọn là: b
Hóa Lớp 12
