Google
Câu hỏi: Điện phân dung dịch X chứa NaCl và 0,05 mol CuSO4 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) với cường độ dòng điện không đổi là 2A. Sau thời gian t giây, thu được dung dịch X và 2,352 lít hỗn hợp khí thoát ra ở hai điện điện cực. Dung dịch X hòa tan được tối đa 2,04 gam Al2O3. Biết hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước. Giá trị của t là
A. 9408.
B. 7720.
C. 9650.
D. 8685.
A. 9408.
B. 7720.
C. 9650.
D. 8685.
Vì X tác dụng được với Al2O3 nên trong X có thể chứa NaOH hoặc H2SO4.
Nếu trong Y chứa Na2SO4 và NaOH
Quá trình:$\left\{ \begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}:0,05\ mol \\
& NaCl:\ x\ mol \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[I=2A,\ t=?]{pdd}Y\left\{ \begin{aligned}
& \xrightarrow{BT:\ S}N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}:0,05\ mol \\
& \xrightarrow{BT:\ Na}NaOH:(x-0,1)\ mol \\
\end{aligned} \right.+\overbrace{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}^{0,02\ mol}$
Ta có: ${{n}_{NaOH}}=2{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}\to x-0,1=0,04\to x=0,14\ mol$
Quá trình điện phân như sau:
Catot: $C{{u}^{2+}}\to Cu+2\text{e}\ \ \ \ ;\ \ \ \ 2{{H}_{2}}O+2e\to 2{{H}_{2}}+2O{{H}^{-}}$ 0,05 0,05 a
Anot:
$2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2\text{e}\ \ \ \ \ \ ;\ \ \ \ \ \ 2{{H}_{2}}O\to 4e+4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}$
0,14 0,07 b
$\left\{ \begin{aligned}
& \xrightarrow{BT:\ e}2{{n}_{Cu}}+2{{n}_{{{H}_{2}}}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}} \\
& {{n}_{{{H}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}+{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,105 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,03\ \\
& b={{5.10}^{-3}} \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow {{n}_{e}}=\dfrac{It}{96500}=0,16\ mol\to t=\ 7720(s)$
Nếu trong Y chứa Na2SO4 và NaOH
Quá trình:$\left\{ \begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}:0,05\ mol \\
& NaCl:\ x\ mol \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[I=2A,\ t=?]{pdd}Y\left\{ \begin{aligned}
& \xrightarrow{BT:\ S}N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}:0,05\ mol \\
& \xrightarrow{BT:\ Na}NaOH:(x-0,1)\ mol \\
\end{aligned} \right.+\overbrace{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}^{0,02\ mol}$
Ta có: ${{n}_{NaOH}}=2{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}\to x-0,1=0,04\to x=0,14\ mol$
Quá trình điện phân như sau:
Catot: $C{{u}^{2+}}\to Cu+2\text{e}\ \ \ \ ;\ \ \ \ 2{{H}_{2}}O+2e\to 2{{H}_{2}}+2O{{H}^{-}}$ 0,05 0,05 a
Anot:
$2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2\text{e}\ \ \ \ \ \ ;\ \ \ \ \ \ 2{{H}_{2}}O\to 4e+4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}$
0,14 0,07 b
$\left\{ \begin{aligned}
& \xrightarrow{BT:\ e}2{{n}_{Cu}}+2{{n}_{{{H}_{2}}}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}} \\
& {{n}_{{{H}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}+{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,105 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,03\ \\
& b={{5.10}^{-3}} \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow {{n}_{e}}=\dfrac{It}{96500}=0,16\ mol\to t=\ 7720(s)$
Đáp án B.