Google
Câu hỏi: 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 dòng điện không đổi 2A trong thời gian 14475 giây. Dung dịch thu được có khối lượng giảm 14,75 gam so với dung dịch ban đầu.
Giá trị của a là
A. 1,50
B. 1,00
C. 0,75
D. 0,50
Giá trị của a là
A. 1,50
B. 1,00
C. 0,75
D. 0,50
$\sum{{{n}_{e}}=\dfrac{I.t}{F}=\dfrac{2.14475}{96500}}=0,3(mol)$
$\sum{{{n}_{e\text{ trao đổi}}}}=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: $\begin{matrix}
C{{u}^{2+}}+2e\to Cu \\
2C{{l}^{-}}-2e\to C{{l}_{2}} \\
\end{matrix}\to \left| \begin{aligned}
& {{n}_{C{{u}^{2+}}}}=\dfrac{1}{2}.{{n}_{e}}=0,15(mol) \\
& {{n}_{C{{l}^{-}}}}={{n}_{e}}=0,3(mol) \\
\end{aligned} \right.$
$\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 → mdung 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)
$\to {{C}_{{{M}_{NaCl}}}}=\dfrac{0,1}{0,2}=0,5M$
$\sum{{{n}_{e\text{ trao đổi}}}}=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: $\begin{matrix}
C{{u}^{2+}}+2e\to Cu \\
2C{{l}^{-}}-2e\to C{{l}_{2}} \\
\end{matrix}\to \left| \begin{aligned}
& {{n}_{C{{u}^{2+}}}}=\dfrac{1}{2}.{{n}_{e}}=0,15(mol) \\
& {{n}_{C{{l}^{-}}}}={{n}_{e}}=0,3(mol) \\
\end{aligned} \right.$
$\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 → mdung 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)
$\to {{C}_{{{M}_{NaCl}}}}=\dfrac{0,1}{0,2}=0,5M$
Đáp án D.