Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO4  bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có

Câu hỏi :

Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO4  bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có màng ngăn). Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, thu được khí ở hai điện cực có tổng thể tích là 2,352 lít (đktc) và dung dịch X. Dung dịch X hòa tan được tối đa 2,04 gam Al2O3. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là:

A. 9408. 

B. 7720.

C. 9650.

D. 8685

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

- Xét TH1: Dung dịch Y chứa Na2SO4 và NaOH

- Quá trình: \(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} CuS{O_4}:0,{05^{mol}}\\ NaCl:{x^{mol}} \end{array} \right. \to Y\left\{ \begin{array}{l} N{a_2}S{O_4}:0,{05^{mol}}\\ NaOH:{(x - 0,1)^{mol}} \end{array} \right. + \underbrace {A{l_2}{O_3}}_{0,02mol}\\ \end{array}\)

+ Ta có: nNaOH= 2nAl2O3 → x - 0,1 = 0,04 → x= 0,14 mol.

- Quá trình điện phân như sau:

Catot:

  Cu2+ → Cu +2e

0,05   0,05

Anot:

2Cl- → Cl2 + 2e;     2H2O → 4e + 4H+ + O2.

                 0,14      0,07                                    b

 

\(\left\{ \begin{array}{l} 2{n_{Cu}} + 2{n_{{H_2}}} = 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}}\\ {n_{{H_2}}} + {n_{{O_2}}} + {n_{C{l_2}}} = 0,105 \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} a = 0,03\\ b = {5.10^{ - 3}} \end{array} \right. \Rightarrow {n_e} = \frac{{It}}{{96500}} = 0,{16^{mol}} \to t = 7720(s)\)

- Xét TH2: Dung dịch Y chứa Na2SO4 và H2SO4

- Quá trình:\(\left\{ \begin{array}{l} CuS{O_4}:0,{05^{mol}}\\ NaCl:2{x^{mol}} \end{array} \right. \to Y\left\{ \begin{array}{l} N{a_2}S{O_4}:{x^{mol}}\\ {H_2}S{O_4}:{(0,05 - x)^{mol}} \end{array} \right. + \underbrace {A{l_2}{O_3}}_{0,02mol}\)

+ Ta có: nH2SO4 = 3nAl2O3 → 0,05 - x =0,12 → x< 0 → Trường hợp này không thỏa mãn.

Copyright © 2021 HOCTAP247