Câu hỏi
Điện phân (điện cực trơ) dung dịch X chứa 0,2 mol CuSO4 và 0,12 mol NaCl bằng dòng điện có cường độ 2A. Thể tích khí (đktc) thoát ra ở anot sau 9650 giây điện phân là
- A 2,240 lít.
- B 1,792 lít.
- C 2,912 lít.
- D 1,344 lít.
Phương pháp giải:
Số mol e trao đổi sau 96500s là:\({n_e} = {{It} \over F} = ?\,(mol)\)
Viết bán phản ứng xảy ra tại catot, anot, tính toán theo số mol các chất có sẵn và số mol e trao đổi xem chất nào điện phân hết, chất nào dư. Từ đó xác định được khí thoát ra
Quá trình có thể xảy ra tại catot
Cu2+ +2e → Cu
2H2O +2e → H2 + 2OH- +2e
Quá trình có thể xảy ra ở anot
2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
Lời giải chi tiết:
Số mol e trao đổi sau 96500s là: \({n_e} = {{It} \over F} = {{2.9650} \over {96500}} = 0,2\,(mol)\)
Tại catot: ne(Cu2+ nhận) = 2nCu2+ = 2.0,2 = 0,4 > ne trao đổi = 0,2 => Cu2+ điện phâ dư
Tại anot: ne(Cl- nhường) = 0,12 < ne trao đổi = 0,2 => Cl- điện phân hết, sau đó H2O điện phân tiếp
Quá trình xảy ra tại catot
Cu2+ +2e → Cu
0,1←0,2
Quá trình xảy ra ở anot
2Cl- → Cl2 + 2e
0,12 → 0,06 0,12
2H2O → O2 + 4H+ + 4e
0,02 ←(0,2-0,12)
=> Vkhí = VCl2 + VO2 = (0,06 + 0,02).22,4 = 1,792 (l)
Đáp án B