Câu hỏi
Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,3 mol KCl ( điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 3,696 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 8,736 lít (đktc). Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là
- A 0,225
- B 0,360
- C 0,390.
- D 0,270.
Phương pháp giải:
Bảo toàn electron
Viết các bán phản ứng xảy ra tại catot và anot
Tính số mol e trao đổi trong t (s)
=> số mol e trao đổi trong 2t (s) gấp 2 lần
Lời giải chi tiết:
\({n_{khi(1)}} = \frac{{3,696}}{{22,4}} = 0,165(mol);{n_{khi(2)}} = \frac{{8,736}}{{22,4}} = 0,39(mol)\)
Trong t giây, tại catot thu được 0,165 (mol) => gồm nCl2 = 0,15 (mol) và nO2 = 0,015 (mol)
Tại catot Tại anot
Cu2+ +2e → Cu 2Cl-→ Cl2 + 2e
0,3 → 0,15 (mol)
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
0,015 →0,06 (mol)
=> trong t (s) số mol e trao đổi = 0,3 + 0,06 = 0,36 (mol)
Trong thời gian 2t giây, số mol e trao đổi = 0,36.2 = 0,72 (mol)
=> Tại anot thu thêm một lượng khí O2 là: \({n_{{O_2}}} = \frac{{{n_e}}}{4} = \frac{{0,36}}{4} = 0,09(mol)\)
=> nH2 (anot) = 0,39 – nCl2- nO2 = 0,39 – 0,15 – (0,015 + 0,09) = 0,135 (mol)
Bảo toàn electron ta có: ne(nhận) = 2nCu2+ + 2nH2 = 0,72
=> nCu2+ = (0,72 – 0,135.2 )/2 = 0,225 (mol)
=> a = 0,225 (mol)
Đáp án A
Câu hỏi trước
