Google
Câu hỏi: Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm KCl và CuSO4 bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A, sau thời gian t giây ở anot thu được 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với He bằng 13,85. Nếu thời gian 2t giây, thể tích khí thoát ra ở anot gấp đôi thể tích khí thoát ra ở catot (đo cùng điều kiện). Các khí sinh ra không tan trong dung dịch và hiệu suất quá trình điện phân đạt 100%. Giá trị của m là
A. 41,74.
B. 42,54.
C. 40,14.
D. 31,74.
A. 41,74.
B. 42,54.
C. 40,14.
D. 31,74.
Sau thời gian t giây:
Hỗn hợp khí ở anot gồm: $\left\{ \begin{aligned}
& C{{l}_{2}}:a \\
& {{O}_{2}}:b \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a+b=0,1 \\
& 71a+32b=0,1.13,85.4 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,06 \\
& b=0,04 \\
\end{aligned} \right.$
Thứ tự điện phân:
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$ $\begin{aligned}
& 2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\
& 0,06 0,12 \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& 2{{H}_{2}}O\to 4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e \\
& 0,16 0,04 0,16 \\
\end{aligned}$
${{n}_{e}}=0,12+0,16=0,28$
Sau thời gian 2t giây:
${{n}_{e}}=2{{n}_{e\left( 1 \right)}}=0,56$
Thứ tự điện phân:
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$ $\begin{aligned}
& 2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\
& 0,06 0,12 \\
\end{aligned}$
$2{{H}_{2}}O+2e\to 2O{{H}^{-}}+{{H}_{2}}$ $2{{H}_{2}}O\to 4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e$
${{n}_{e}}=2{{n}_{e\left( 1 \right)}}=0,56\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{0,56-0,12}{4}=0,11$
${{n}_{\uparrow anot}}=2{{n}_{\uparrow canot}}\to {{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,06+0,11}{2}=0,085$
${{n}_{e}}=2{{n}_{e\left( 1 \right)}}=0,56\to {{n}_{Cu}}=\dfrac{0,56-2.0,085}{2}=0,195$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}:0,195\left( {{n}_{Cu}} \right) \\
& KCl:0,12\left( {{n}_{C{{l}^{-}}}} \right) \\
\end{aligned} \right.\to m=40,14$gam
Hỗn hợp khí ở anot gồm: $\left\{ \begin{aligned}
& C{{l}_{2}}:a \\
& {{O}_{2}}:b \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a+b=0,1 \\
& 71a+32b=0,1.13,85.4 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,06 \\
& b=0,04 \\
\end{aligned} \right.$
Thứ tự điện phân:
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$ $\begin{aligned}
& 2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\
& 0,06 0,12 \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& 2{{H}_{2}}O\to 4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e \\
& 0,16 0,04 0,16 \\
\end{aligned}$
${{n}_{e}}=0,12+0,16=0,28$
Sau thời gian 2t giây:
${{n}_{e}}=2{{n}_{e\left( 1 \right)}}=0,56$
Thứ tự điện phân:
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$ $\begin{aligned}
& 2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\
& 0,06 0,12 \\
\end{aligned}$
$2{{H}_{2}}O+2e\to 2O{{H}^{-}}+{{H}_{2}}$ $2{{H}_{2}}O\to 4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e$
${{n}_{e}}=2{{n}_{e\left( 1 \right)}}=0,56\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{0,56-0,12}{4}=0,11$
${{n}_{\uparrow anot}}=2{{n}_{\uparrow canot}}\to {{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,06+0,11}{2}=0,085$
${{n}_{e}}=2{{n}_{e\left( 1 \right)}}=0,56\to {{n}_{Cu}}=\dfrac{0,56-2.0,085}{2}=0,195$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}:0,195\left( {{n}_{Cu}} \right) \\
& KCl:0,12\left( {{n}_{C{{l}^{-}}}} \right) \\
\end{aligned} \right.\to m=40,14$gam
Đáp án C.