Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 1,0 M và NaCl a M (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước) với cường độ...

* Hướng dẫn giải

Đáp án D

\(\sum{{{n}_{e}}=\frac{I.t}{F}=\frac{2.14475}{96500}}=0,3(mol)\)

\(\sum{{{n}_{e\text{ trao doi}}}}=0,3\text{ mol}<2{{n}_{C{{u}^{2+}}}}\to \)Cu chưa bị điện phân hết và khí thoát ra là Cl₂ và có thể có cả O₂.

Nếu chỉ có khí Cl₂: \(\begin{matrix} C{{u}^{2+}}+2e\to Cu \\ 2C{{l}^{-}}-2e\to C{{l}_{2}} \\ \end{matrix}\to \left| \begin{align} & {{n}_{C{{u}^{2+}}}}=\frac{1}{2}.{{n}_{e}}=0,15(mol) \\ & {{n}_{C{{l}^{-}}}}={{n}_{e}}=0,3(mol) \\ \end{align} \right.\)

\(\to C{{H}_{3}}OH={{m}_{C{{u}^{2+}}}}+{{m}_{C{{l}^{-}}}}=64.0,15+35.5.0,3=20,25\ne 14,75\to \) Loại

→ có cả O₂ thoát ra → m_{dung dịch giảm} \(={{m}_{Cu}}+{{m}_{C{{l}_{2}}}}+{{m}_{{{O}_{2}}}}\)(có thể quy đổi thành \({{m}_{CuC{{l}_{2}}}}+{{m}_{CuO}}\))

Đặt số \({{n}_{CuC{{l}_{2}}}}=a;{{n}_{CuO}}=b\) (quy đổi Cu, Cl₂, O₂ thành CuCl₂ và CuO cho đơn giản)

BTNT (Cu): \(a+b=0,15mol\)

m_{(dung dịch giảm)} \(=135a+80b=14,75gam\)

\(\to a={{n}_{CuC{{l}_{2}}}}=0,05mol\to {{n}_{NaCl}}=0,05.2=0,1mol\) (bảo toàn nguyên tố Cl)

\(\to {{C}_{{{M}_{NaCl}}}}=\frac{0,1}{0,2}=0,5M\)