Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 4: 3) với cường độ dòng điện 2,36A. Sau thời gian t giờ, thu được dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 4,295 gam so với dung dịch ban đầu. Biết dung dịch Y hòa tan tối đa 0,45 gam Al, các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của t gần nhất giá trị nào sau đây?
Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 4: 3) với cường độ dòng điện 2,36A. Sau thời gian t giờ, thu được dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 4,295 gam so với dung dịch ban đầu. Biết dung dịch Y hòa tan tối đa 0,45 gam Al, các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của t gần nhất giá trị nào sau đây?
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: C
Hướng dẫn giải chi tiết
Gọi số mol CuSO và NaCl lần lượt là 4x, 3x (lời giải nguồn ghi Cu(NO) do nhầm tên muối; anion SO/NO không tham gia điện phân nên kết quả không đổi).
Catot:
Cu + 2e Cu (4x; 8x; 4x)
2HO + 2e 2OH + H (2v; 2v; 2v; v)
Anot:
2Cl Cl + 2e (3x; 1,5x; 3x)
2HO 4H + O + 4e (4u; u; 4u)
Khi dừng điện phân: H + OH HO (2v; 2v)
+ Bảo toàn E: 8x + 2v = 3x + 4u → 5x - 4u + 2v = 0 (I)
+ Bảo toàn khối lượng: 64.4x + 2v + 71.1,5x + 32u = 4,295 → 362,5x + 32u + 2v = 4,295 (II)
+ Theo giả thiết ta có: 2Al + 6H 2Al + 3H (1/60; 0,05) ⇒ 4u – 2v = 0,05 (III)
Từ (I)(II)(III) ⇒ x = 0,01; u = 0,02; v = 0,015
+ n = n = 2.4x + 2v = 0,11 = → t ≈ 1,25 (giờ)
Catot:
Cu + 2e Cu (4x; 8x; 4x)
2HO + 2e 2OH + H (2v; 2v; 2v; v)
Anot:
2Cl Cl + 2e (3x; 1,5x; 3x)
2HO 4H + O + 4e (4u; u; 4u)
Khi dừng điện phân: H + OH HO (2v; 2v)
+ Bảo toàn E: 8x + 2v = 3x + 4u → 5x - 4u + 2v = 0 (I)
+ Bảo toàn khối lượng: 64.4x + 2v + 71.1,5x + 32u = 4,295 → 362,5x + 32u + 2v = 4,295 (II)
+ Theo giả thiết ta có: 2Al + 6H 2Al + 3H (1/60; 0,05) ⇒ 4u – 2v = 0,05 (III)
Từ (I)(II)(III) ⇒ x = 0,01; u = 0,02; v = 0,015
+ n = n = 2.4x + 2v = 0,11 = → t ≈ 1,25 (giờ)