Trang đã được tối ưu để hiển thị nhanh cho thiết bị di động. Để xem nội dung đầy đủ hơn, vui lòng click vào đây.

Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl vào nước, thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện...

Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp CuSO4​ và 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. Kết quả thí nghiệm cho ở bảng sau:

Thời gian điện giây (giây)
a
2a
3a
Tổng số mol khí thoát ra ở 2 cực
0,04
0,12
0,19
Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của m là
A. 17,48.
B. 15,76.
C. 16,20.
D. 18,10.
Phương pháp giải:
Biện luận kết hợp phương pháp bảo toàn electron.
Giải chi tiết:
Giai đoạn 1: sinh thêm 0,04 mol khí
Giai đoạn 2: sinh thêm 0,12 - 0,04 = 0,08 mol khí
Giai đoạn 3: sinh thêm 0,19 - 0,12 = 0,07 mol khí
Ta thấy cùng điện phân với thời lượng a (s) nhưng số mol khí sinh thêm khác nhau ⟹ mỗi thời điểm xuất hiện thêm 1 khí khác ⟹ Giai đoạn 1 chỉ sinh ra Cl2​ (0,04 mol) ⟹ ne (trong a giây)​ = 2nCl2​ = 0,08 mol.
Mặt khác, nhận thấy lượng khí giai đoạn 2 gấp đôi giai đoạn 1 ⟹ Giai đoạn 2 sinh thêm
Giả sử giai đoạn 3 sinh thêm (lưu ý có thể sinh thêm Cl2​ nên phải đặt ẩn)
Ta có hệ phương trình
+) BTNT "Cl" ⟹ nNaCl​ = 2nCl2(gđ1)​ + 2nCl2(gđ2)​ + 2nCl2(gđ3)​ = 0,2 mol.
+) Mặt khác áp dụng bảo toàn e cho catot từ 0 (s) đến 2 (s):
ne(từ 0 đến 2a giây)​ = 2.0,08 = 0,16 mol
Áp dụng bảo toàn e: 2nCu​2+​ + 2nH2(gđ2)​ = ne(từ 0 đến 2a giây)​ ⟹ 2. NCu​2+​ + 2.0,04 = 0,16 ⟹ nCu​2+​ = 0,04 mol.
Vậy hỗn hợp muối ban đầu gồm NaCl (0,2 mol) và CuSO4​ (0,04 mol) ⟹ m = 18,1 gam.
Đáp án D.
 

Câu hỏi này có trong đề thi