Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm NaCl và CuSO4 bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A. Quá trình điện phân diễn ra như sau: - Sau thời gian t giây

39/40

Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm NaCl và CuSO₄ bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A. Quá trình điện phân diễn ra như sau:

- Sau thời gian t giây, nước đã tham gia điện phân và khí thoát ra ở bình điện phân là 0,1 mol.

- Sau thời gian (t + 2316) giây, khí thoát ra ở bình điện phân là 0,2 mol.

- Sau thời gian 4t giây, khí thoát ra ở bình điện phân là 0,47 mol.

Biết các khí sinh ra không tan trong dung dịch và hiệu suất quá trình điện phân đạt 100%. Giá trị của m là

21,30.

26,84.

23,33.

20,13.

Giải thích

Trường hợp 1:

Nếu tại t giây, nước điện phân tạo khí O₂

Khi đó, tại thời gian (t + 2316) giây

- Số mol electron tăng thêm = 0,12 mol

- Số mol khí tăng thêm = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol

→nO2tăng thêm =0.12:4=0,03→nH2=0,1-0,03=0,07→ne=0,14> 0,02→ Loại

Trường hợp 2:

Nếu tại t giây, nước điện phân tạo khí H₂

Tại t giây: nnCl2=x→nH2=0,1-xnCu=nCuSO4=2x-0,1→ne=2x

Xét trong 2316 giây: →ne=0,12→nCl2=anO2=bnH2=0,12:2=0,06→a+b=0,1-0,062a+4b=0,12→a=b=0,02

Tại 4t giây: →ne=8x→nCl2=x+0,02nO2=8x-2.(x+0,02)4=1,5x-0,01→nH2=8x-2.(2x-0,1)2=2x+0,1

→x+0,02+1,5.x-0,01+2x+0,1=0,47→x=0,08→nCuSO4=0,06nNaCl=0,2→m=21,3 gam