Câu hỏi: Điện phân 400 ml dung dịch gồm NaCl; HCl và CuSO4 0,02M với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện là 1,93A.Coi thể tích dung dịch không thay đổi trong quá trình điện phân. Chỉ số pH theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị sau đây:
Giá trị của x trong hình vẽ là
A. 1800.
B. 3600.
C. 1200.
D. 3000.
Giá trị của x trong hình vẽ là
A. 1800.
B. 3600.
C. 1200.
D. 3000.
Phương pháp:Thứ tự điện phân trong dung dịch là:
Tại Anot (+):
Tại Catot (-) có
Theo đồ thị ta thấy
+ Giai đoạn (1) đồ thị nằm ngang điện phân Cu2+ ở (-) và Cl- ở (+)
+ Giai đoạn (2) đồ thị đi lên nhanh tạo dung dịch pH=78 điện phân H2Oở (-) và Cl- ở (+)
+ Giai đoạn (3) đồ thị đi lên tạo dung dịch mang tính bazơ điện phân H2O ở (-) và Cl- ở (+)
+ Giai đoạn (4) đồ thị nằm ngang chỉ có điện phân nước ở hai cực
-) Ban đầu pH=2 = nH+ = nHCl
-) Tại pH= 13 thì dung dịch thu được có OH- dư khi đó dung dịch thu được có Na+, SO42- và OH-
Bảo toàn điện tích nNaCl ne nhường tại thời điểm x giây x
Hướng dẫn giải:
nCuSO4 = 0,008 mol
Thứ tự điện phân trong dung dịch là:
Tại Anot (+):
Tại Catot (-) có
Theo đồ thị ta thấy
+ Giai đoạn (1) đồ thị nằm ngang điện phân Cu2+ở (-) và Cl -ở (+)
+ Giai đoạn (2) đồ thị đi lên nhanh tạo dung dịch pH=7 điện phân H+ ở (-) và Cl- ở
(+) + Giai đoạn (3) đồ thị đi lên tạo dung dịch mang tính bazơ điện phân H2O ở (-) và Cl- ở
(+) + Giai đoạn (4) đồ thị nằm ngang chỉ có điện phân nước ở hai cực
-) Ban đầu pH = 2 [H+]= 10-2 0,01 M nH+ = nHCl = 0,01.0,4 = 0,004 mol
-) Tại pH = 13 thì dung dịch thu được có OH- dư khi đó dung dịch thu được có Na+, SO42- và OH- pOH = 14 - pH = 14 - 13 = 1 [OH-] = 10-1 = 0,1M nOH- = 0,1.0,4 = 0,04 mol
nSO42- = nCuSO4 = 0,008 mol
Bảo toàn điện tích dung dịch thu được sau phản ứng có nNa+ = 2SO4 2-+ nOH- = 2.0,008 + 0,04 = 0,056 mol nNaCI = nNa+ = 0,056 mol
Xét tại thời điểm t = x giây thì pH= 13 nenhường = nCl- = nNaCl + nHCl = 0,056 + 0,004 = 0,06 mol
Tại Anot (+):
Tại Catot (-) có
Theo đồ thị ta thấy
+ Giai đoạn (1) đồ thị nằm ngang
+ Giai đoạn (2) đồ thị đi lên nhanh tạo dung dịch pH=78
+ Giai đoạn (3) đồ thị đi lên tạo dung dịch mang tính bazơ
+ Giai đoạn (4) đồ thị nằm ngang
-) Ban đầu pH=2 = nH+ = nHCl
-) Tại pH= 13 thì dung dịch thu được có OH- dư
Bảo toàn điện tích
Hướng dẫn giải:
nCuSO4 = 0,008 mol
Thứ tự điện phân trong dung dịch là:
Tại Anot (+):
Tại Catot (-) có
Theo đồ thị ta thấy
+ Giai đoạn (1) đồ thị nằm ngang
+ Giai đoạn (2) đồ thị đi lên nhanh tạo dung dịch pH=7
(+) + Giai đoạn (3) đồ thị đi lên tạo dung dịch mang tính bazơ
(+) + Giai đoạn (4) đồ thị nằm ngang
-) Ban đầu pH = 2
-) Tại pH = 13 thì dung dịch thu được có OH- dư
nSO42- = nCuSO4 = 0,008 mol
Bảo toàn điện tích dung dịch thu được sau phản ứng có nNa+ = 2SO4 2-+ nOH- = 2.0,008 + 0,04 = 0,056 mol
Xét tại thời điểm t = x giây thì pH= 13
Đáp án D.