Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch X chứa CuSO4

49/50

Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch X chứa CuSO₄ và NaCl (có tỉ lệ mol tương ứng là 2: 5) bằng dòng điện một chiều có cường độ 1,93A, sau thời gian t giờ thu được dung dịch Y chứa hai chất tan và thấy khối lượng dung dịch Y giảm 32,45 gam so với khối lượng dung dịch X. Cho bột nhôm dư vào dung dịch Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H₂ (đktc). Giả sử khí sinh ra trong quá trình điện phân thoát ra hết khỏi dung dịch. Giá trị của t là

7,02

9,72

6,94

5,45

Giải thích

Đáp án : B

Gọi số mol CuSO₄ và NaCl lần lượt là 2x và 5x mol

Chất tan trong dung dịch chắc chắn có Na₂SO₄

Vì dung dịch Y phản ứng với Al tạo khí

mà n_Cl > 2n_Cu

=> chắc chắn chất còn lại là NaOH

=> Cu²⁺ và Cl^- bị điện phân hết

Các quá trình có thể xảy ra

Catot :

Cu²⁺ + 2e -> Cu

2H₂O + 2e -> H₂ + 2OH^-

Anot :

2Cl^- -> Cl₂ + 2e

2H₂O -> 4H⁺ + O₂ + 4e

nOH=2/3 nH2=0,1 mol

Vì sau khi điện phân sau các quá trình trên chỉ là điện phân H₂O

-> H₂ và O₂ không ảnh hưởng đến các ion trong dung dịch

=> n_OH + 2n_Cu = n_Cl

=> 0,1 + 4x = 5x

=> x = 0,1 mol

mgiảm=mCu+mCl2+mH2+mH2O

⇒nH2Ođp sau=0,1 mol

⇒ne trao đổi=0,7 mol

=> t = 9,72h