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%). Khối lượng dung dịch giảm đi trong quá trình điện phân và kh

40/40

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%). Khối lượng dung dịch giảm đi trong 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
Khối lượng dung dịch giảm (gam)	40,5	68,6	m
Khối lượng Al₂O₃ bị hòa tan tối đa (gam)	6,8	0	20,4

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. Giá trị m là bao nhiêu?

82,4.

85,0.

88,6.

72,4.

Giải thích

Lúc 2t giây có mAl2O3 = 0 nên 2 phản ứng sau đây vừa kết thúc:

CuSO4 + 2NaCl → Cu + Cl2 + Na2SO4

H2SO4 + 2NaCl → H2 + Cl2 + Na2SO4

→ nCu = x, nH2 = y và nCl2 = x + y

→ 64x + 2y + 71(x + y) = 68,6 (1)

ne trong 2t giây = 2x + 2y → ne trong t giây = x + y

Lúc t giây đầu tiên: nAl2O3 = 1/15 → nH+ = 0,4

Nếu H+ đã bị điện phân thì nH2 = y – 0,2

→ nCu = x, nH2 = y – 0,2 và nCl2 = x + y – 0,2

→ 64x + 2(y – 0,2) + 71(x + y – 0,2) = 40,5 (2)

(1) – (2) → 14,6 = 28,1: Vô lí, loại.

Vậy lúc t giây H+ chưa bị điện phân → nH+ = 2y = 0,4 (3)

(1)(3) → x = 0,4; y = 0,2

Lúc 3t giây có nAl2O3 = 0,2 → nOH- = 0,4

Trong khoảng t giây (từ 2t đến 3t) nếu Cl- vẫn chưa hết thì ne = x + y = 0,6 → nOH- = 0,6: Vô lí, loại.

Vậy Cl- đã bị điện phân hết, dung dịch lúc này chứa SO42- (x + y = 0,6) và OH- (0,4), bảo toàn điện tích → nNa+ = z = 1,6

Trong 3t giây (ne = 0,6.3 = 1,8)

Catot: nCu = 0,4 → nH2 = 0,5

Anot: nCl2 = 0,8 → nO2 = 0,05

→ m giảm = m = 85 gam

Chọn B