Hòa tan hoàn toàn $m$ gam hỗn hợp $C u S O_{4}$ và $n$ (mol)...

The Knowledge · 20/2/22

Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn

m

gam hỗn hợp

C u S O_{4}

và

n

(mol)

N a C l

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

(n)

phụ thuộc vào thời gian điện phân

(t)

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

Đoạn 1 (

a

giây):
mol phản ứng:

\begin{aligned} C u S O_{4} + 2 N a C l \overset{d p d d}{\to} C u ↓ + C l_{2} ↑ + 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 m o l

.
Đoạn 1 đốc hơn đoạn 2

\to C u S O_{4}

dư
Đoạn 2:
mol phản ứng:

\begin{aligned} 2 C u S O_{4} + 2 H_{2} O \overset{d p d d}{\to} 2 C u ↓ + O_{2} ↑ + 2 H_{2} S O_{4} \\ x \to x \to 0, 5 x \end{aligned}

Đoạn 3:
mol phản ứng:

\begin{aligned} 2 H_{2} O \overset{d p}{\to} 2 H_{2} ↑ + O_{2} ↑ \\ y \to y \to 0, 5 y \end{aligned}

\begin{aligned} \to {\begin{aligned} n_{k h i} = 0, 01 + 0, 5 x + 1, 5 y = 0, 045 \\ n_{e}^{^{'}} = 6 n_{e} \to 2 n_{C l_{2}} + 4 n_{O_{2}} = 6.0, 02 \end{aligned} \to {\begin{aligned} 0, 5 x + 1, 5 y = 0, 035 \\ 2.0, 01 + 4 (0, 5 x + 0, 5 y) = 0, 12 \end{aligned} \\ \to {\begin{aligned} x = 0, 04 \\ y = 0, 01 \end{aligned} \to m {\begin{aligned} C u S O_{4} : 0, 05 \\ N a C l : 0, 02 \end{aligned} \to m = 9, 17 g a m \end{aligned}

Đáp án D.

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và n (mol)...