Google
Câu hỏi: Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp Cu(NO3)2 và NaCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có màng ngăn xốp). Kết quả thí nghiệm được ghi trong bảng sau:
Giả sử hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của m gần nhất với
A. 15,5.
B. 20,5.
C. 18,7.
D. 14,7.
Thời gian điện phân (giây) | t | t + 3378 | 2t |
Tổng số mol khí ở 2 điện cực | a | a + 0,035 | 2,0625a |
Số mol Cu ở catot | b | b + 0,025 | b + 0,025 |
A. 15,5.
B. 20,5.
C. 18,7.
D. 14,7.
$+\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
I=2A \\
tg=3378s \\
\end{array}\Leftrightarrow {{n}_{\text{electron}\text{.trao}\text{.doi }}}=\dfrac{3378.2}{96500}=0,07~\text{mol};\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{ Catot }:{{n}_{Cu}}=0,025\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,07-0,025.2}{2}=0,01mol \\
\text{ Anot }:\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{n}_{C{{l}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,035-0,01=0,025 \\
2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,07 \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,015 \\
{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,01 \\
\end{array} \right. \right. \\
\end{array} \right. \right.$
$\to tg=t(s)\text{ anot}\text{.giai}\text{.phong }C{{l}_{2}},\text{catot}\text{.giai}\text{.phong }Cu\Rightarrow a=b(1)\to {{n}_{\text{electron}\text{.trao}\text{.doi }}}=2a=2b.$
$+tg=2t(s)\Rightarrow {{n}_{\text{electron}\text{.trao}\text{.doi }}}=4a=4b\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{ catot }:{{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{4b-2(b+0,025)}{2}=b-0,025 \\
\text{ anot }:{{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{4a-2(a+0,015)}{4}=0,5a-0,0075 \\
\end{array} \right.$
$\begin{aligned}
& \to {{n}_{khi.o.2t(s)}}=(b-0,025)+(0,5a-0,0075)+(a+0,015)=2,0625a(2) \\
& +(1)(2)\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
a=0,04 \\
b=0,04 \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{n}_{Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=0,065 \\
{{n}_{NaCl}}=2(0,04+0,015)=0,11 \\
\end{array}\Rightarrow m=18,655\Rightarrow \text{ gan}\text{.nhat}\text{.voi }18,7 \right. \right. \\
\end{aligned}$
I=2A \\
tg=3378s \\
\end{array}\Leftrightarrow {{n}_{\text{electron}\text{.trao}\text{.doi }}}=\dfrac{3378.2}{96500}=0,07~\text{mol};\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{ Catot }:{{n}_{Cu}}=0,025\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,07-0,025.2}{2}=0,01mol \\
\text{ Anot }:\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{n}_{C{{l}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,035-0,01=0,025 \\
2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,07 \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,015 \\
{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,01 \\
\end{array} \right. \right. \\
\end{array} \right. \right.$
$\to tg=t(s)\text{ anot}\text{.giai}\text{.phong }C{{l}_{2}},\text{catot}\text{.giai}\text{.phong }Cu\Rightarrow a=b(1)\to {{n}_{\text{electron}\text{.trao}\text{.doi }}}=2a=2b.$
$+tg=2t(s)\Rightarrow {{n}_{\text{electron}\text{.trao}\text{.doi }}}=4a=4b\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{ catot }:{{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{4b-2(b+0,025)}{2}=b-0,025 \\
\text{ anot }:{{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{4a-2(a+0,015)}{4}=0,5a-0,0075 \\
\end{array} \right.$
$\begin{aligned}
& \to {{n}_{khi.o.2t(s)}}=(b-0,025)+(0,5a-0,0075)+(a+0,015)=2,0625a(2) \\
& +(1)(2)\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
a=0,04 \\
b=0,04 \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{n}_{Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}}}=0,065 \\
{{n}_{NaCl}}=2(0,04+0,015)=0,11 \\
\end{array}\Rightarrow m=18,655\Rightarrow \text{ gan}\text{.nhat}\text{.voi }18,7 \right. \right. \\
\end{aligned}$
Đáp án C.