Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3) với cường độ dòng điện 1,34A. Sau thời gian t giờ, thu được dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 10,375 gam so với dung dịch ban đầu. Cho bột Al dư vào Y, thu được 1,68 lít khí H (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100\%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước. Giá trị của t là

Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: A
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Gọi số mol CuSO = a, NaCl = 3a. Điện phân với điện cực trơ, màng ngăn xốp:
- Cathode: Cu + 2e → Cu (cần 2a mol e), sau đó 2HO + 2e → H + 2OH.
- Anode: 2Cl → Cl + 2e (cần 3a mol e), sau đó 2HO → O + 4H + 4e.

Gọi tổng số mol electron truyền qua là Q (với 2a < Q và Q > 3a). Khi đó:
- OH sinh ra ở cathode: Q − 2a (mol); H sinh ra ở anode: Q − 3a (mol). Chúng trung hòa nhau, phần OH dư = (Q − 2a) − (Q − 3a) = a (mol).
- Dung dịch Y chứa hai chất tan: NaSO (a mol) và NaOH (a mol).

Cho Al dư vào Y, chỉ NaOH phản ứng sinh H: 2Al + 2NaOH + 2HO → 2NaAlO + 3H.
n(H) = 1,68/22,4 = 0,075 mol ⇒ n(NaOH) = 0,075 · 2/3 = 0,05 mol ⇒ a = 0,05 mol.

Khối lượng dung dịch giảm = khối lượng Cu + Cl + H + O₂ rời khỏi dung dịch:
- m(Cu) = 64 · 0,05 = 3,2 g
- m(Cl) = 71 · 1,5 · 0,05 = 5,325 g
- m(H) = 2 · (Q − 2a)/2 = Q − 0,1 (g)
- m(O) = 32 · (Q − 3a)/4 = 8(Q − 0,15) (g)

Tổng: 3,2 + 5,325 + (Q − 0,1) + 8(Q − 0,15) = 10,375
⇒ 9Q + 8,525 − 0,1 − 1,2 = 10,375 ⇒ 9Q = 3,15... kiểm tra lại: 3,2 + 5,325 = 8,525; 8,525 − 0,1 − 1,2 = 7,225; 10,375 − 7,225 = 3,15 ⇒ Q = 0,35 mol e? Tính lại hệ số: m(H) + m(O) = (Q − 0,1) + 8Q − 1,2 = 9Q − 1,3. Vậy 8,525 + 9Q − 1,3 = 10,375 ⇒ 9Q = 3,15 ⇒ Q = 0,35 mol electron.

Kiểm tra: Q = 0,35 > 3a = 0,15 ✓. m(H) = 0,25 g (0,125 mol), m(O) = 8 · 0,2 = 1,6 g (0,05 mol). Tổng: 3,2 + 5,325 + 0,25 + 1,6 = 10,375 g ✓.

Thời gian điện phân: Q = I·t/96500 ⇒ t = 0,35 · 96500/1,34 = 25205 s ≈ 7 giờ.

Vậy t = 7, đáp án A.
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Kỳ Thi THPT Quốc Gia 2018 Khoa Học Tự Nhiên Hóa Học (Đề Tham Khảo) (Mã Đề 001)

40 câu hỏi•Thời gian 50 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết
Làm trọn bộ đề thi này

Các câu hỏi khác trong đề (40 câu)

Xem toàn bộ đề →
Câu 26:Lên men m gam tinh bột thành ancol etylic với hiệu suất 81\%, hấp thụ toàn bộ khí CO 2 sinh ra vào dung dịch chứa 0,05 mol Ba(OH) 2, thu đượ
Xem →
Câu 27:Cho sơ đồ chuyển hoá sau: Biết X, Y, Z, T là các hợp chất của crom. Chất Z và T lần lượt là
Xem →
Câu 28:Tiến hành thí nghiệm với các dung dịch X, Y, Z và T. Kết quả được ghi ở bảng sau: Mẫu thử Thuốc thử Hiện tượng Y Quỳ tím Quỳ chuyển sang màu
Xem →
Câu 29:Tiến hành các thí nghiệm sau: (a) Cho dung dịch chứa 4a mol HCl vào dung dịch chứa a mol NaAlO 2. (b) Cho Al 2O 3 vào lượng dư dung dịch NaO
Xem →
Câu 30:Cho 3,2 gam hỗn hợp C 2H 2, C 3H 8, C 2H 6, C 4H 6 và H 2 đi qua bột Ni nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí X. Đốt cháy hoàn t
Xem →
Câu 31:Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào dung dịch chứa x mol NaOH và y mol NaAlO 2. Số mol Al(OH) 3 (n mol) tạo thành phụ thuộc vào thể tích dung dịc
Xem →
Câu 32:Cho các chất sau: metan, etilen, buta-1,3-đien, benzen, toluen, stiren, phenol, metyl acrylat. Số chất tác dụng được với nước brom ở điều ki
Xem →
Câu 33:Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO 4 và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3) với cường độ dòng điện 1,34A. Sau thời gian
Xem →
Câu 34:Đốt cháy hoàn toàn a gam este hai chức, mạch hở X (được tạo bởi axit cacboxylic no và hai ancol) cần vừa đủ 6,72 lít khí O 2 (đktc), thu đượ
Xem →
Câu 35:Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al và Al 2O 3 vào nước (dư), thu được 0,896 lít khí (đktc) và dung dịch Y. Hấp thụ hoàn toàn
Xem →
Câu 36:Hỗn hợp X chứa hai amin kế tiếp thuộc dãy đồng đẳng của metylamin. Hỗn hợp Y chứa glyxin và lysin. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp Z (gồm
Xem →
Câu 37:Hỗn hợp X gồm Fe 2O 3, FeO và Cu (trong đó nguyên tố oxi chiếm 16\% theo khối lượng). Cho m gam X tác dụng với 500 ml dung dịch HCl 2M (dư),
Xem →
Câu 38:Cho hỗn hợp Z gồm peptit mạch hở X và amino axit Y (M X > 4M Y) với tỉ lệ mol tương ứng 1 : 1. Cho m gam Z tác dụng vừa đủ với dung dịch NaO
Xem →
Câu 39:Hòa tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Fe 3O 4, Fe 2O 3, Mg, MgO và CuO vào 200 gam dung dịch H 2SO 4 và NaNO 3, thu được dung dịch X ch
Xem →
Câu 40:Cho các chất hữu cơ mạch hở: X là axit không no có hai liên kết π trong phân tử, Y là axit no đơn chức, Z là ancol no hai chức, T là este củ
Xem →