Điện phân dung dịch X chứa KCl, K2SO4, CuSO4 với điện cực trơ, màng ngăn xốp trong t giây thu được dung dịch Y; ở anot thu được 4,312 lít hỗn hợp khí (đktc); khối lượng catot tăng...

* Hướng dẫn giải

Trả lời:

*t giây: Do dung dịch Y tác dụng với Ba(OH)₂ dư thu được hỗn hợp kết tủa (BaSO₄ và Cu(OH)₂) nên suy ra Y chứa Cu²⁺ =>Cu²⁺ chưa bị điện phân hết.

m_Cu = m _{catot tăng} = 16,64 gam =>n_Cu = 0,26 mol =>n_e(t) = 2n_Cu = 0,52 mol

Đặt n_Cl2 = x và n_O2 = y (mol)

+ n _{khí anot} = x + y = 4,312/22,4 (1)

+ BTe: n_e(t) = 2n_Cl2 + 4n_O2 =>2x + 4y = 0,52 (2)

Giải hệ (1) và (2) được x = 0,125 và y = 0,0675

BTNT "Cl" =>n_KCl = 2nCl2 = 0,25 mol

Giả sử X chứa: KCl (0,25 mol); K₂SO₄ (a mol) và CuSO₄ (b mol)

Kết tủa gồm: Cu(OH)₂ (b - 0,26) và BaSO₄ (a + b)

=>m _{kết tủa} = 98(b - 0,26) + 233(a + b) = 114,65 (*)

*2t giây: n_e(2t) = 2n_e(t) = 1,04 mol

n_O2 = (n_e(2t) - 2n_Cl2)/4 = (1,04 - 2.0,125)/4 = 0,1975 mol

=>n_H2 = n _{khí 2 điện cực} - n_O2 - n_Cl2 = 0,4825 - 0,1975 - 0,125 = 0,16 mol

BTe: n_e(2t) = 2n_Cu + 2n_H2 =>2b + 2.0,16 = 1,04 =>b = 0,36

Thay b = 0,36 vào (*) suy ra a = 0,09

Vậy: m _{chất tan trong X} = 0,25.74,5 + 0,09.174 + 0,36.160 = 91,885 gam

Đáp án cần chọn là: D