Điện phân 200 mL dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/L với điện cực trơ. Sau một thời gian

6/10

Điện phân 200 mL dung dịch CuSO₄ nồng độ x mol/L với điện cực trơ. Sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 g so với dung dịch ban đầu. Cho 16,8 g bột sắt vào Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 12,4 g kim loại. Giá trị của x là bao nhiêu?

0,25.

0,50.

1,25.

1,50.

Giải thích

Đáp án đúng là: C

Cathode (-): Cu²⁺, H₂O

Anode (+): SO₄^2-, H₂O

Cu²⁺ + 2e → Cu

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

Vì dung dịch Y vẫn còn màu xanh nên Cu²⁺ chưa điện phân hết.

mdd↘=mCu sinh ra+mO2↗

Gọi số mol Cu²⁺ bị điện phân là a

Ta có: 64 a + 18 a = 8 g → a = 0,1

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Fe + CuSO₄ → Cu + FeSO₄

Số mol Fe tham gia phản ứng = số mol H₂SO₄ + số mol CuSO₄dư

Gọi b là số mol CuSO₄chưa bị điện phân.

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_KL_{sau phản ứng} = 16,8 g – m_{Fe phản ứng} + m_{Cu sinh ra}.

Hay 16,8 – 56(b + 0,1) + 64 b = 12,4 b = 0,15 mol

Tổng số mol CuSO₄ = a + b = 0,25

Vậy x = 0,250,2= 1,25.