Câu 33THPT
Hoà tan 13,68 gam muối MSO vào nước được dung dịch X. Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, được y gam kim loại M duy nhất ở catot và 0,035 mol khí ở anot. Còn nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 0,1245 mol. Giá trị của y là
Hoà tan 13,68 gam muối MSO vào nước được dung dịch X. Điện phân X (với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, được y gam kim loại M duy nhất ở catot và 0,035 mol khí ở anot. Còn nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 0,1245 mol. Giá trị của y là
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: B
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Tại thời điểm t: anot chỉ thoát O₂: 0,035 mol → số mol e = 4 × 0,035 = 0,14 mol. Catot chỉ có kim loại M nên n_M đã điện li = 0,14/2 = 0,07 mol.
Tại thời điểm 2t: tổng e = 0,28 mol. Giả sử M²⁺ chưa hết thì anot chỉ có O₂ = 0,28/4 = 0,07 mol → khí ở catot (H₂) = 0,1245 − 0,07 = 0,0545 mol → e cho H₂ = 0,109 mol → e cho M²⁺ = 0,28 − 0,109 = 0,171 mol → n_M = 0,0855 mol.
Kiểm tra khối lượng muối: nếu M = Fe (FeSO₄, M = 152): n muối = 13,68/152 = 0,09 mol, cần 0,18 mol e để điện li hết; nhưng e cho M²⁺ chỉ 0,171 mol → Fe²⁺ chưa hết khi H₂ thoát, mâu thuẫn với giả thiết (tổng khí khi đó = 0,07 + 0,05 = 0,12 ≠ 0,1245) → loại Fe.
Nếu M = Cu (CuSO₄, M = 160): n muối = 13,68/160 = 0,0855 mol, cần đúng 2 × 0,0855 = 0,171 mol e → Cu²⁺ vừa điện li hết tại 2t rồi H₂ bắt đầu thoát, thỏa mãn; tại t chỉ điện li 0,07 mol Cu < 0,0855 mol, catot chỉ có kim loại, thỏa mãn.
Vậy y = 0,07 × 64 = 4,480 gam → đáp án B, khớp với đáp án nguồn (32. B).
Tại thời điểm t: anot chỉ thoát O₂: 0,035 mol → số mol e = 4 × 0,035 = 0,14 mol. Catot chỉ có kim loại M nên n_M đã điện li = 0,14/2 = 0,07 mol.
Tại thời điểm 2t: tổng e = 0,28 mol. Giả sử M²⁺ chưa hết thì anot chỉ có O₂ = 0,28/4 = 0,07 mol → khí ở catot (H₂) = 0,1245 − 0,07 = 0,0545 mol → e cho H₂ = 0,109 mol → e cho M²⁺ = 0,28 − 0,109 = 0,171 mol → n_M = 0,0855 mol.
Kiểm tra khối lượng muối: nếu M = Fe (FeSO₄, M = 152): n muối = 13,68/152 = 0,09 mol, cần 0,18 mol e để điện li hết; nhưng e cho M²⁺ chỉ 0,171 mol → Fe²⁺ chưa hết khi H₂ thoát, mâu thuẫn với giả thiết (tổng khí khi đó = 0,07 + 0,05 = 0,12 ≠ 0,1245) → loại Fe.
Nếu M = Cu (CuSO₄, M = 160): n muối = 13,68/160 = 0,0855 mol, cần đúng 2 × 0,0855 = 0,171 mol e → Cu²⁺ vừa điện li hết tại 2t rồi H₂ bắt đầu thoát, thỏa mãn; tại t chỉ điện li 0,07 mol Cu < 0,0855 mol, catot chỉ có kim loại, thỏa mãn.
Vậy y = 0,07 × 64 = 4,480 gam → đáp án B, khớp với đáp án nguồn (32. B).