Google
Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn $m$ gam hỗn hợp $CuS{{O}_{4}}$ và $n$ (mol) $NaCl$ vào nước, thu được dung dịch $X$. Tiến hành điện phân $X$ với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực $\left( n \right)$ phụ thuộc vào thời gian điện phân $\left( t \right)$ được mô tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm $M,N$ ). Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của $m$ là:
A. 2,77
B. 7,57
C. 5,97
D. 9,17
A. 2,77
B. 7,57
C. 5,97
D. 9,17
Đoạn 1 ( $a$ giây):
mol phản ứng: $\begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}+2NaCl\xrightarrow{dpdd}Cu\downarrow +C{{l}_{2}}\uparrow +N{{a}_{2}}S{{O}_{4}} \\
& 0,01\ \ \ \ \ \ \ \ 0,02\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \leftarrow 0,01 \\
\end{aligned}$
$\to {{n}_{e}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,02\ mol$.
Đoạn 1 đốc hơn đoạn 2 $\to CuS{{O}_{4}}$ dư
Đoạn 2:
mol phản ứng: $\begin{aligned}
& 2CuS{{O}_{4}}+2{{H}_{2}}O\xrightarrow{dpdd}2Cu\downarrow +{{O}_{2}}\uparrow +2{{H}_{2}}S{{O}_{4}} \\
& \ \ \ x\to \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x\ \ \to 0,5x \\
\end{aligned}$
Đoạn 3:
mol phản ứng: $\begin{aligned}
& 2{{H}_{2}}O\xrightarrow{dp}2{{H}_{2}}\uparrow +{{O}_{2}}\uparrow \\
& y\to \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ y\ \ \ \to \ \ \ 0,5y \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& \to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{khi}}=0,01+0,5x+1,5y=0,045 \\
& n_{e}^{'}=6{{n}_{e}}\to 2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=6.0,02 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& 0,5x+1,5y=0,035 \\
& 2.0,01+4\left( 0,5x+0,5y \right)=0,12 \\
\end{aligned} \right. \\
& \to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,04 \\
& y=0,01 \\
\end{aligned} \right.\to m\left\{ \begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}:0,05 \\
& NaCl:0,02 \\
\end{aligned} \right.\to m=9,17\ gam \\
\end{aligned}$
mol phản ứng: $\begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}+2NaCl\xrightarrow{dpdd}Cu\downarrow +C{{l}_{2}}\uparrow +N{{a}_{2}}S{{O}_{4}} \\
& 0,01\ \ \ \ \ \ \ \ 0,02\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \leftarrow 0,01 \\
\end{aligned}$
$\to {{n}_{e}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,02\ mol$.
Đoạn 1 đốc hơn đoạn 2 $\to CuS{{O}_{4}}$ dư
Đoạn 2:
mol phản ứng: $\begin{aligned}
& 2CuS{{O}_{4}}+2{{H}_{2}}O\xrightarrow{dpdd}2Cu\downarrow +{{O}_{2}}\uparrow +2{{H}_{2}}S{{O}_{4}} \\
& \ \ \ x\to \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x\ \ \to 0,5x \\
\end{aligned}$
Đoạn 3:
mol phản ứng: $\begin{aligned}
& 2{{H}_{2}}O\xrightarrow{dp}2{{H}_{2}}\uparrow +{{O}_{2}}\uparrow \\
& y\to \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ y\ \ \ \to \ \ \ 0,5y \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& \to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{khi}}=0,01+0,5x+1,5y=0,045 \\
& n_{e}^{'}=6{{n}_{e}}\to 2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=6.0,02 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& 0,5x+1,5y=0,035 \\
& 2.0,01+4\left( 0,5x+0,5y \right)=0,12 \\
\end{aligned} \right. \\
& \to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,04 \\
& y=0,01 \\
\end{aligned} \right.\to m\left\{ \begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}:0,05 \\
& NaCl:0,02 \\
\end{aligned} \right.\to m=9,17\ gam \\
\end{aligned}$
Đáp án D.