Tiến hành điện phân dung dịch CuSO4 và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện

Câu hỏi :

Tiến hành điện phân dung dịch CuSO4 và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi, ta có kết quả ghi theo bảng sau:

A. 8878 giây

B. 8299 giây

C. 7720 giây

D. 8685 giây

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

- Gọi a là số mol của NaCl. Quá trình điện phân xảy ra như sau:

Thời gian (s)

Tại catot

Tại anot

t = 3088

ne = 2x

       Cu2+     +        2e      →   Cu

        x                     2x             x

     2Cl-      →      2e       +      Cl2 

      2x                  2x                x

t = 6176

ne = 4x = 0,32

       Cu2+     +        2e      →   Cu

      0,16                0,32         0,16

 

     2Cl-      →      2e       +      Cl2 

       a          →                        0,5a

     2H2O    →   4e     +    4H+    +    O2

                      0,32 - a   →         0,08 - 0,25a

t = ?

       Cu2+     +        2e       →    Cu

       0,2                  0,4              0,2

       2H2O     +    2e       → 2OH-   +   H2

                           2y                             y

      2Cl-      →      2e       +      Cl2 

       0,2                0,2               0,1

     2H2O   →    4e     +    4H+   +     O2

       2a      (0,4 + 2y) - 0,2   →    0,5y + 0,05

- Tại thời điểm t = 3088 có:   \({m_{dd{\rm{ giam}}}} = 64{n_{Cu}} + 71{n_{C{l_2}}} \Rightarrow 135x = 10,8 \Rightarrow x = 0,06\;mol\)

- Tại thời điểm t = 6176 (s) có: \({m_{dd{\rm{ giam}}}} = 64{n_{Cu}} + 71{n_{C{l_2}}} + 32{n_{{O_2}}} = 18,3 \Rightarrow a = 0,2\;mol\)

- Tại thời điểm t (s) có:\({m_{dd{\rm{ giam}}}} = 64{n_{Cu}} + 71{n_{C{l_2}}} + 32{n_{{O_2}}} + 2{n_{{H_2}}} = 22,04 \Rightarrow y = 0,03\;mol\)

\(\Rightarrow {n_{e{\rm{(trao doi)}}}} = 2{n_{Cu}} + 2{n_{{H_2}}} = 2.0,2 + 2.0,03 = 0,46\;mol \Rightarrow t = \frac{{0,46}}{{0,16}}.3088 = 8878s\)

Copyright © 2021 HOCTAP247