Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,3 mol KCl 0 225

24/25

Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO₄ và 0,3 mol KCl ( điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 3,696 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 8,736 lít (đktc). Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là

0,225

0,360

0,390

0,270

Giải thích

Đáp án D

nkhi(1)=3,69622,4=0,165(mol); nkhi(2)=8,73622,4=0,39(mol)

Trong t giây, tại catot thu được 0,165 (mol) => gồm n_Cl2 = 0,15 (mol) và n_O2 = 0,015 (mol)

Tại catot Tại anot

Cu²⁺ +2e → Cu 2Cl^-→ Cl₂ + 2e

0,3 → 0,15 (mol)

2H₂O → O₂ + 4H+ + 4e

0,015 →0,06 (mol)

=> trong t (s) số mol e trao đổi = 0,3 + 0,06 = 0,36 (mol)

Trong thời gian 2t giây, số mol e trao đổi = 0,36.2 = 0,72 (mol)

=> Tại anot thu thêm một lượng khí O₂ là: nO2=ne4=0,364=0,09(mol)

=> n_H2 (anot) = 0,39 – n_Cl2- n_O2 = 0,39 – 0,15 – (0,06 + 0,09) = 0,09 (mol)

Bảo toàn electron ta có: n_e(nhận) = 2n_Cu2+ + 2n_H2 = 0,72

=> n_Cu2+ = (0,72 – 0,09.2 )/2 = 0,27 (mol)

=> a = 0,27 (mol)