Google
Câu hỏi: Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp $CuS{{O}_{4}}$ và $NaCl$ (hiệu suất 100%, điện cực trơ, màng ngăn ốp) đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực thì ngừng điện phân, thu được dung dịch X và 3,36 lít khí (đktc) ở anot. Dung dịch X hòa tan tối đa 10,2 gam $A{{l}_{2}}{{O}_{3}}.$ Giá trị của m là
A. 25,55.
B. 25,20.
C. 11,75.
D. 12,80.
A. 25,55.
B. 25,20.
C. 11,75.
D. 12,80.
${{n}_{khi(dktc)anot}}=0,15mol;{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,1mol$
Phản ứng xảy ra ở các điện cực:
$Anot\left( C{{l}^{-}},SO_{4}^{2-},{{H}_{2}}O \right)$ $Catot(N{{a}^{+}},C{{u}^{2+}},{{H}_{2}}O)$
$\begin{aligned}
& \left( 1 \right)2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\
& \left( 2 \right)2{{H}_{2}}O\to {{O}_{2}}+4{{H}^{+}}+4e \\
\end{aligned} $ $ \begin{aligned}
& \left( 3 \right)C{{u}^{2+}}+2e\to Cu \\
& \left( 4 \right)2{{H}_{2}}O+2e\to {{H}_{2}}+2O{{H}^{-}} \\
\end{aligned}$
TH1: Xảy ra các phản ứng (1), (2), (3) ở các điện cực; Al2O3 bị hòa tan bởi H+ sinh ra ở (2)
$(5)A{{l}_{2}}{{O}_{3}}+6{{H}^{+}}\to 2A{{l}^{3+}}+3{{H}_{2}}O$
$\left( 2 \right),\left( 5 \right)\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{1}{4}{{n}_{{{H}^{+}}}}=\dfrac{6}{4}{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}={{0,15}^{mol}}\to {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0\to $ loại
TH2: Xảy ra các phản ứng (1), (3), (4) ở các điện cực; Al2O3 bị hòa tan bởi H+ sinh ra ở (4)
$\begin{aligned}
& (6)A{{l}_{2}}{{O}_{3}}+2O{{H}^{-}}\to 2AlO_{2}^{-}+{{H}_{2}}O \\
& \left( 6 \right)\to {{n}_{O{{H}^{-}}}}=2{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}={{0,2}^{mol}};{{n}_{C{{l}_{2}}}}={{0,15}^{mol}}\xrightarrow{BTe}{{n}_{C{{a}^{2+}}}}=\dfrac{0,15\times 2-0,2}{2}={{0,05}^{mol}} \\
& \to m={{m}_{CaS{{O}_{4}}}}+{{m}_{NaCl}}=0,05\times 160+0,15\times 2\times 58,5={{25,55}^{gam}} \\
\end{aligned}$
→Chọn đáp án A.
Phản ứng xảy ra ở các điện cực:
$Anot\left( C{{l}^{-}},SO_{4}^{2-},{{H}_{2}}O \right)$ $Catot(N{{a}^{+}},C{{u}^{2+}},{{H}_{2}}O)$
$\begin{aligned}
& \left( 1 \right)2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\
& \left( 2 \right)2{{H}_{2}}O\to {{O}_{2}}+4{{H}^{+}}+4e \\
\end{aligned} $ $ \begin{aligned}
& \left( 3 \right)C{{u}^{2+}}+2e\to Cu \\
& \left( 4 \right)2{{H}_{2}}O+2e\to {{H}_{2}}+2O{{H}^{-}} \\
\end{aligned}$
TH1: Xảy ra các phản ứng (1), (2), (3) ở các điện cực; Al2O3 bị hòa tan bởi H+ sinh ra ở (2)
$(5)A{{l}_{2}}{{O}_{3}}+6{{H}^{+}}\to 2A{{l}^{3+}}+3{{H}_{2}}O$
$\left( 2 \right),\left( 5 \right)\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{1}{4}{{n}_{{{H}^{+}}}}=\dfrac{6}{4}{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}={{0,15}^{mol}}\to {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0\to $ loại
TH2: Xảy ra các phản ứng (1), (3), (4) ở các điện cực; Al2O3 bị hòa tan bởi H+ sinh ra ở (4)
$\begin{aligned}
& (6)A{{l}_{2}}{{O}_{3}}+2O{{H}^{-}}\to 2AlO_{2}^{-}+{{H}_{2}}O \\
& \left( 6 \right)\to {{n}_{O{{H}^{-}}}}=2{{n}_{A{{l}_{2}}{{O}_{3}}}}={{0,2}^{mol}};{{n}_{C{{l}_{2}}}}={{0,15}^{mol}}\xrightarrow{BTe}{{n}_{C{{a}^{2+}}}}=\dfrac{0,15\times 2-0,2}{2}={{0,05}^{mol}} \\
& \to m={{m}_{CaS{{O}_{4}}}}+{{m}_{NaCl}}=0,05\times 160+0,15\times 2\times 58,5={{25,55}^{gam}} \\
\end{aligned}$
→Chọn đáp án A.
Đáp án A.