T

Cho 80,0 gam muối $CuS{{O}_{4}}.5{{H}_{2}}O$ vào dung dịch chứa...

Câu hỏi: Cho 80,0 gam muối $CuS{{O}_{4}}.5{{H}_{2}}O$ vào dung dịch chứa NaCl thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ với cường độ dòng điện I= 9,65A tới khi khối lượng dung dịch giảm 22,8 gam thì dùng điện phân. Nhúng thanh Mg vào dung dịch sau điện phân đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lấy thanh Mg ra, làm khô thấy khối lượng thanh không đổi so với trước phản ứng. Thời gian điện phân là
A. 4600 giây.
B. 4800 giây.
C. 4400 giây.
D. 4200 giây.
Phương pháp:
Tính được: ${{n}_{CuSO4}}={{n}_{CuSO4.5H2O}}$
Do nhung thanh Mg có phản ứng xảy ra và sau khi làm khô thành Mg thấy khối lượng không đổi nên suy ra:
+ Ở catot thì $C{{u}^{2+}}$ chưa bị điện phân hết (phản ứng này Cu bám vào làm khối lượng thanh Mg tăng)
+ Ở anot thì ${{H}_{2}}O$ đã bị điện phân tạo H' (phản ứng này hòa tan thanh Mg làm khối lượng thanh Mg giảm) (2 lượng tăng giảm này bù trừ cho nhau nên khối lượng thanh Mg không đổi)
Các quá trình tại 2 điện cực:
$\begin{aligned}
& C{{u}^{2+}}+2e\to C{{u}^{o}}~ \\
& x 2x x \\
\end{aligned} $ $ C{{l}^{-}}\to 0,5C{{1}_{2}}+le$
$ 0,5 $
$\begin{array}{*{35}{l}}
{{H}_{2}}O\to 2{{H}^{+}}+0,5{{O}_{2}}+2e~ \\
z 2z 0,5z 2z \\
\end{array}$
+) Áp dụng bảo toàn e: $n{{e}_{\left( catot \right)}}\to n{{e}_{\left( anot \right)}}\to $ (1)
+) ${{m}_{ddgiam}}={{m}_{Cu}}+{{m}_{Cl2}}+{{m}_{O2}}$ (2)
+) Do khối lượng thanh Mg không thay đổi nên ${{m}_{Mg\tan ra}}=$ $mMg\tan ra={{m}_{Cu}}$ màu bám vào $\to \left( 3 \right)$
Giải hệ tìm được x, y, z
$\to {{n}_{etraooi}}\to $ Thời gian $t=ne.F/I$

Tính được: ${{n}_{CuSO4}}={{n}_{CuSO4.5H2O}}=80/250=0,32mol$
Do nhung thanh Mg có phản ứng xảy ra và sau khi làm khô thành Mg thấy khối lượng không đổi nên suy ra:
+ Ở catot thì $C{{u}^{2+}}$ chưa bị điện phân hết (phản ứng này Cu bám vào làm khối lượng thanh Mg tăng)
+ Ở anot thì ${{H}_{2}}O$ đã bị điện phân tạo ${{H}^{+}}$ (phản ứng này hòa tan thanh Mg làm khối lượng thanh Mg giảm) (2 lượng tăng giảm này bù trừ cho nhau nên khối lượng thanh Mg không đổi) Các quá trình tại 2 điện cực:
$C{{u}^{2+}}+2e\to C{{u}^{0}}~$ $C{{l}^{-}}\to 0,5C{{1}_{2}}+le$
$x 2x x$ $ 0,5 $
$\begin{array}{*{35}{l}}
{{H}_{2}}O\to 2{{H}^{+}}+0,5{{O}_{2}}+2e~ \\
z 2z 0,5z 2z \\
\end{array}$
+) Áp dụng bảo toàn e: $n{{e}_{\left( catot \right)}}=n{{e}_{\left( anot \right)}}\to 2x-y+2z$ (1)
+) mod giảm $={{m}_{cu}}+{{m}_{Cl2}}+{{m}_{O2}}64x+71.0,5y+32.0,5z=22,8$ (2)
+) Dung dịch sau pư chứa: $C{{u}^{2+}}$ dư $\left( 0,32-x \right)N{{a}^{+}},{{H}^{+}}\left( 2z \right)$ và $~SO_{4}^{2}$
Cho thanh Mg vào có các pư:
$\begin{array}{*{35}{l}}
Mg+2{{H}^{+}}\to M{{g}^{2+}}+{{H}_{2}} \\
~ z\leftarrow 2z \\
\end{array}$
$\begin{array}{*{35}{l}}
Mg+C{{u}^{2+}}\to M{{g}^{2+}}+Cu \\
0,32-x\leftarrow 0,32-x\to 0,32-x~ \\
\end{array}$
Do khối lượng thanh Mg không thay đổi nên ${{m}_{Mg\tan ra}}={{m}_{Cu}}$ bám vào
$\to 24.\left( z+0,32-x \right)=64.\left( 0,32-x \right)$ (3)
Giải hệ (1) (2) (3) được $x=0,23;y=0,16;z=0,15~$
$\to $ ${{n}_{etraooi}}$ $=2x=0,46mol$
→ $t=ne.F/I=0,46.96500/9,65=4600$ giây
Đáp án A.
 

Câu hỏi này có trong đề thi

Quảng cáo

Back
Top