Google
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. 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 sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của m là
A. 13,42
B. 11,08
C. 17,48
D. 15,76
A. 13,42
B. 11,08
C. 17,48
D. 15,76
Đoạn 1 (a giây):
$CuS{{O}_{4}}+2NaCl\xrightarrow{dpdd}Cu\downarrow +C{{l}_{2}}\uparrow +N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}$
mol phản ứng: 0,040,08 $\leftarrow 0,04$
$\to {{n}_{e}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,08mol$
Đoạn 2 dốc hơn đoạn 1 $\Rightarrow NaCl$ dư
Đoạn 2: $2NaCl+2{{H}_{2}}O\xrightarrow{dpdd}2NaOH+C{{l}_{2}}\uparrow +{{H}_{2}}\uparrow $
mol phản ứng: $x\to $ $0,5x\to 0,5x$
Đoạn 3: $2{{H}_{2}}O\xrightarrow{dp}2{{H}_{2}}\uparrow +{{O}_{2}}\uparrow $
mol phản ứng: $y\to $ $y\to $ 0,5y
$\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{khi}}=0,04+x+1,5y=0,21 \\
& {{{{n}'}}_{e}}=3,5{{n}_{e}}\to 2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=3,5.0,08 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x+1,5y=0,17 \\
& 2(0,04+0,5x)+4.0,5y=0,28 \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,08 \\
& y=0,06 \\
\end{aligned} \right.\to m\left\{ \begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}:0,04 \\
& NaCl:0,16 \\
\end{aligned} \right.\to m=15,76gam$
$CuS{{O}_{4}}+2NaCl\xrightarrow{dpdd}Cu\downarrow +C{{l}_{2}}\uparrow +N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}$
mol phản ứng: 0,040,08 $\leftarrow 0,04$
$\to {{n}_{e}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,08mol$
Đoạn 2 dốc hơn đoạn 1 $\Rightarrow NaCl$ dư
Đoạn 2: $2NaCl+2{{H}_{2}}O\xrightarrow{dpdd}2NaOH+C{{l}_{2}}\uparrow +{{H}_{2}}\uparrow $
mol phản ứng: $x\to $ $0,5x\to 0,5x$
Đoạn 3: $2{{H}_{2}}O\xrightarrow{dp}2{{H}_{2}}\uparrow +{{O}_{2}}\uparrow $
mol phản ứng: $y\to $ $y\to $ 0,5y
$\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{khi}}=0,04+x+1,5y=0,21 \\
& {{{{n}'}}_{e}}=3,5{{n}_{e}}\to 2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=3,5.0,08 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x+1,5y=0,17 \\
& 2(0,04+0,5x)+4.0,5y=0,28 \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,08 \\
& y=0,06 \\
\end{aligned} \right.\to m\left\{ \begin{aligned}
& CuS{{O}_{4}}:0,04 \\
& NaCl:0,16 \\
\end{aligned} \right.\to m=15,76gam$
Đáp án D.