Google
Câu hỏi: Điện phân dung dịch Cu(NO3)2, CuSO4 và NaCl với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi 2A, hiệu suất 100%. Kết quả thí nghiệm được ghi trong bảng sau:
Giá trị của t là
A. 2895.
B. 3860.
C. 4825.
D. 5790.
| Thời gian điện phân (t giây) | t | t + 2895 | 2t |
| Tổng số mol khí ở hai điện cực | a | a + 0,03 | 2,125a |
| Số mol Cu ở catot | b | b + 0,02 | b + 0,02 |
A. 2895.
B. 3860.
C. 4825.
D. 5790.
Xét khoảng thời gian 2895 (s): ${{n}_{e trao \_doi}}=0,06 mol;$
Tại cực âm: ${{n}_{Cu}}=0,02 mol\to {{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,06-0,02.2}{2}=0,01 mol$
Tại cực dương: Gọi số mol của khí Cl2 và khí O2 sinh ra lần lượt là x và y mol.
${{n}_{khi\_o\_hai\_dien\_cuc}}=0,03 mol\to x+y=0,02$
Ta có hệ phương trình: $\left\{ \begin{aligned}
& x+y=0,02 \\
& 2x+4y=0,06 \\
\end{aligned} \right.\to x=y=0,01$
Xét khoảng thời gian từ (t + 2895) (s) đến 2t (s): chỉ điện phân nước.
${{n}_{kh\acute{i}\_tang \_them}}=2,125a-\left( a+0,03 \right)=1,125a-0,03 mol$
${{n}_{{{H}_{2}}}}=2{{n}_{{{O}_{2}}}}\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,375-0,01 mol \\
& {{n}_{{{H}_{2}}}}=0,75a-0,02 mol \\
\end{aligned} \right.$
Xét khoảng thời gian từ t (s) đến 2t (s):
Tại cực dương: $\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,01 mol \\
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,375-0,01+y=0,375 mol \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn electron cho cực dương ở hai khoảng thời gian 0 → t (s) và t (s) → 2t (s):
$2a=2.0,01+4.0,375a$
$\to a=0,04$
$\to t=3860\left( s \right)$
Tại cực âm: ${{n}_{Cu}}=0,02 mol\to {{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,06-0,02.2}{2}=0,01 mol$
Tại cực dương: Gọi số mol của khí Cl2 và khí O2 sinh ra lần lượt là x và y mol.
${{n}_{khi\_o\_hai\_dien\_cuc}}=0,03 mol\to x+y=0,02$
Ta có hệ phương trình: $\left\{ \begin{aligned}
& x+y=0,02 \\
& 2x+4y=0,06 \\
\end{aligned} \right.\to x=y=0,01$
Xét khoảng thời gian từ (t + 2895) (s) đến 2t (s): chỉ điện phân nước.
${{n}_{kh\acute{i}\_tang \_them}}=2,125a-\left( a+0,03 \right)=1,125a-0,03 mol$
${{n}_{{{H}_{2}}}}=2{{n}_{{{O}_{2}}}}\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,375-0,01 mol \\
& {{n}_{{{H}_{2}}}}=0,75a-0,02 mol \\
\end{aligned} \right.$
Xét khoảng thời gian từ t (s) đến 2t (s):
Tại cực dương: $\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,01 mol \\
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,375-0,01+y=0,375 mol \\
\end{aligned} \right.$
Bảo toàn electron cho cực dương ở hai khoảng thời gian 0 → t (s) và t (s) → 2t (s):
$2a=2.0,01+4.0,375a$
$\to a=0,04$
$\to t=3860\left( s \right)$
Đáp án B.