Điện phân dung dịch chứa x mol CuSO4, y mol H2SO4 và z mol NaCl

34/40

Điện phân dung dịch chứa x mol CuSO₄, y mol H₂SO₄ và z mol NaCl (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân là 100%). Lượng khí sinh ra từ quá trình điện phân và khối lượng Al₂O₃ bị hòa tan tối đa trong dung dịch sau điện phân ứng với mỗi thí nghiệm được cho ở bảng dưới đây

	Thí nghiệm 1	Thí nghiệm 2	Thí nghiệm 3
Thời gian điện phân (giây)	t	2t	3t
Lượng khí sinh ra từ bình điện phân (mol)	0,32	0,80	1,20
Khối lượng Al₂O₃ bị hòa tan tối đa (gam)	8,16	0	8,16

Biết tại catot ion Cu²⁺ điện phân hết thành Cu trước khi ion H⁺ điện phân tạo thành khí H₂; cường độ dòng điện bằng nhau và không đổi trong các thí nghiệm trên.

Tổng giá trị (x + y + z) bằng

1,8

1,6

2,0

2,2

Giải thích

Đáp án đúng là: B

Ở thí nghiệm 2, dung dịch sau khi điện phân không hòa tan được Al₂O₃

⇒ Khi đó Cu²⁺và H⁺ đã bị điện phân hết, trong dung dịch chỉ còn Na⁺, SO₄^2-và Cl^-

Còn tồn tại Cl^- vì nếu không thì ở thí nghiệm 3, dung dịch sau điện phân không có sự chênh lệch H⁺ và OH^- từ điện phân nước để phản ứng với Al₂O₃.

Lượng khí thoát ra từ 0 đến t là 0,32 mol và lượng khí thoát ra từ t đến 2t là 0,48 mol < 2.0,32

⇒ Ở thí nghiệm 1 có quá trình điện phân H⁺

Xét ở thí nghiệm 1: có khí thoát ra là:

Cl2:aH2:b⇒a+b=0,32→Bao toan ene (trong t giay)=2a=2b+2x

Xét thí nghiệm 2:

Cl2:2aCu:xH2→Bao toan e2a−x⇒2a+(2a−x)=0,8⇒a=0,24b=0,08x=0,16 →Bao toan HnH2SO4=nH2=y=2a−x=0,32 mol

Xét thí nghiệm 3: có dung dịch sau điện phân gồm

SO42−=x+y=0,48OH−=2.nAl2O3=0,16Na+→Bao toan dien tichz=1,12

⇒ x + y + z = 1,6