Câu hỏi: Hòa tan 50 gam tinh thể CuSO4. 5H2O vào 200 ml dung dịch HCl 0,6 M thu được dung dịch X. Đem điện phân dung dịch X (các điện cực trơ) với cường độ dòng điện 1,34A trong 4 giờ (biết hiệu suất điện phân là 100%). Khối lượng kim loại thoát ra ở catot và thể tích khí thoát ra ở anot (ở đktc) lần lượt là
A. 10,8 gam và 1,344 lít.
B. 6,4 gam và 1,792 lít.
C. 9,6 gam và 1,792 lít.
D. 6,4 gam và 2,016 lít.
A. 10,8 gam và 1,344 lít.
B. 6,4 gam và 1,792 lít.
C. 9,6 gam và 1,792 lít.
D. 6,4 gam và 2,016 lít.
Phương pháp giải:
- Tính số mol:
nCu2+ = nCuSO4.5H2O
nCl- = nHCl
ne = It/F (lưu ý: t tính bằng đơn vị giây)
- Tính toán theo các bán phản ứng điện phân ở các điện cực:
Catot (-): Cu2+ + 2e → Cu
Anot (+): Cl- → ½ Cl2 + 1e
H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e
Giải chi tiết:
nCu2+ = nCuSO4.5H2O = 50/250 = 0,2 mol.
nCl- = nHCl = 0,2.0,6 = 0,12 mol.
ne = It/F = 1,34.4.3600/96500 = 0,2 mol
Catot (-): Cu2+ + 2e → Cu
0,2 → 0,1 (mol) ⟹ mKL ở catot = 0,1.64 = 6,4 gam.
Anot (+): Cl- → ½ Cl2 + 1e
0,12 → 0,06 → 0,12 (mol)
H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e
0,02 ← 0,08 (mol)
⟹ ∑nkhí ở anot = nCl2 + nO2 = 0,06 + 0,02 = 0,08 mol ⟹ Vkhí ở anot = 0,08.22,4 = 1,792 lít.
- Tính số mol:
nCu2+ = nCuSO4.5H2O
nCl- = nHCl
ne = It/F (lưu ý: t tính bằng đơn vị giây)
- Tính toán theo các bán phản ứng điện phân ở các điện cực:
Catot (-): Cu2+ + 2e → Cu
Anot (+): Cl- → ½ Cl2 + 1e
H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e
Giải chi tiết:
nCu2+ = nCuSO4.5H2O = 50/250 = 0,2 mol.
nCl- = nHCl = 0,2.0,6 = 0,12 mol.
ne = It/F = 1,34.4.3600/96500 = 0,2 mol
Catot (-): Cu2+ + 2e → Cu
0,2 → 0,1 (mol) ⟹ mKL ở catot = 0,1.64 = 6,4 gam.
Anot (+): Cl- → ½ Cl2 + 1e
0,12 → 0,06 → 0,12 (mol)
H2O → 2H+ + ½ O2 + 2e
0,02 ← 0,08 (mol)
⟹ ∑nkhí ở anot = nCl2 + nO2 = 0,06 + 0,02 = 0,08 mol ⟹ Vkhí ở anot = 0,08.22,4 = 1,792 lít.
Đáp án B.