Google
Câu hỏi: Điện phân $800 \mathrm{ml}$ dung dịch gồm $\mathrm{NaCl}$, HCl và $\mathrm{CuCl}_{2}$ 0,02M (điện cực trơ, màng ngăn xốp) với cường độ dòng điện 9,65 A. Mối liên hệ giữa thời gian điện phân và pH của dung dịch điện phân được biểu diễn bằng đồ thị dưới đây (giả sử muối đồng không bị thủy phân).
Giá trị của $t$ trên đồ thị là
A. 2000.
B. 3600.
C. 1200.
D. 3800.
Giá trị của $t$ trên đồ thị là
A. 2000.
B. 3600.
C. 1200.
D. 3800.
Giai đoạn $1: \mathrm{pH}=2$ và không đổi nên $\mathrm{H}^{+}$ chura điện phân và $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ ở cả 2 cực cũng chưa điện phân. $\to {{n}_{\text{HCl}}}={{n}_{{{\text{H}}^{+}}}}={{10}^{-2}}.0,8=0,008~ \text{mol}$
Giai đoạn 2 : $\mathrm{pH}$ tăng đến 7 nên $\mathrm{H}^{+}$ dần điện phân hết, $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ ở cả 2 cực cũng chưa điện phân.
Giai đoạn $3: \mathrm{pH}$ tăng đến 13 chứng tỏ $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ ở catot đã bắt đầu điện phân.
$\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=0,1 \rightarrow n_{\mathrm{OH}^{-}}=0,08$
Lúc pH tăng đến 13 thì đồ thị dừng, chứng tỏ dung dịch sau chỉ chứa NaOH:
${{n}_{\text{NaOH}}}={{n}_{\text{O}{{\text{H}}^{-}}}}=0,08$
$\to {{n}_{\text{NaCl}}}={{n}_{\text{NaOH}}}=0,08$
$\to {{n}_{\text{C}{{\text{l}}^{-}}}}={{n}_{\text{HCl}}}+{{n}_{\text{NaCl}}}+2{{n}_{\text{CuC}{{\text{l}}_{2}}}}=0,008+0,08+2.0,016=0,12$
$\begin{aligned}
& 2\text{C}{{\text{l}}^{-}}\to \text{C}{{\text{l}}_{2}}+2\text{e} \\
& 0,12\quad 0,12 \\
\end{aligned} $ $ \to {{n}_{\text{e}}}=0,12$
$\to t=1200$
Lưu ý nhầm lẫn sau: Tính được $n_{\mathrm{OH}^{-}}=0,08$ thì nói $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ chỉ điện phân ở catot là sai. Vì $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ ở anot có thể bị điện phân thành $\mathrm{H}^{+}$ và lượng $\mathrm{H}^{+}$ đã bị trung hòa bởi $\mathrm{OH}^{-}$.
Với cách nghĩ này dễ dẫn đến sai lầm tính $\rightarrow n_{\mathrm{e}}=2 n_{\mathrm{Cu}^{2+}}+n_{\mathrm{H}^{+}}+2 n_{\mathrm{OH}^{-}}=0,2$
$\rightarrow t=2000$
Giai đoạn 2 : $\mathrm{pH}$ tăng đến 7 nên $\mathrm{H}^{+}$ dần điện phân hết, $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ ở cả 2 cực cũng chưa điện phân.
Giai đoạn $3: \mathrm{pH}$ tăng đến 13 chứng tỏ $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ ở catot đã bắt đầu điện phân.
$\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=0,1 \rightarrow n_{\mathrm{OH}^{-}}=0,08$
Lúc pH tăng đến 13 thì đồ thị dừng, chứng tỏ dung dịch sau chỉ chứa NaOH:
${{n}_{\text{NaOH}}}={{n}_{\text{O}{{\text{H}}^{-}}}}=0,08$
$\to {{n}_{\text{NaCl}}}={{n}_{\text{NaOH}}}=0,08$
$\to {{n}_{\text{C}{{\text{l}}^{-}}}}={{n}_{\text{HCl}}}+{{n}_{\text{NaCl}}}+2{{n}_{\text{CuC}{{\text{l}}_{2}}}}=0,008+0,08+2.0,016=0,12$
$\begin{aligned}
& 2\text{C}{{\text{l}}^{-}}\to \text{C}{{\text{l}}_{2}}+2\text{e} \\
& 0,12\quad 0,12 \\
\end{aligned} $ $ \to {{n}_{\text{e}}}=0,12$
$\to t=1200$
Lưu ý nhầm lẫn sau: Tính được $n_{\mathrm{OH}^{-}}=0,08$ thì nói $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ chỉ điện phân ở catot là sai. Vì $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ ở anot có thể bị điện phân thành $\mathrm{H}^{+}$ và lượng $\mathrm{H}^{+}$ đã bị trung hòa bởi $\mathrm{OH}^{-}$.
Với cách nghĩ này dễ dẫn đến sai lầm tính $\rightarrow n_{\mathrm{e}}=2 n_{\mathrm{Cu}^{2+}}+n_{\mathrm{H}^{+}}+2 n_{\mathrm{OH}^{-}}=0,2$
$\rightarrow t=2000$
Đáp án C.