Điện phân dung dịch X chứa hỗn hợp gồm CuSO4 và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 1: 3) với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường đ?
Điện phân dung dịch X chứa hỗn hợp gồm CuSO4 và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 1: 3) với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi 2,68A. Sau thời gian điện phân t (giờ), thu được dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 10,375 gam so với dung dịch X. Dung dịch Y phản ứng vừa hết với 2,55 gam Al2O3. Bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước, hiệu suất điện phân 100%. Giá trị của t gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 3,5.
B. 4,7.
C. 6,0.
D. 5,0.
Đáp án A
Giải: Vì nCl– > 2nCu2+ ⇒ Al2O3 bị hòa tan là cho OH–nAl2O3 = 0,025 mol ⇒ nOH–/Y = 0,025 × 2 = 0,05 mol
Để dung dịch chứa 2 chất tan thì 2 chất đó phải là Na2SO4 và NaOH
Với nCuSO4 = a → nNaCl = 3a (Theo giả thiết)
+ Đặt nH2 = b và nO2 = c → mGiảm = mCu + mH2 + mCl2 + mO2
\(\Leftrightarrow\) mGiảm = 64a + 2b + 1,5a×71 + 32c \(\Leftrightarrow\) 170,5a + 2b + 32c = 10,325 (1)
+ PT bảo toàn e → 2nCu + 2nH2 = 2nCl2 + 4nO2 \(\Leftrightarrow\) –a + 2b – 4c = 0 (2)
+ PT theo nOH– → 2nH2 – 4nO2 = nOH– \(\Leftrightarrow\) 2b – 4c = 0,05 (3)
+ Giải hệ (1) (2) và (3) ta có a = 0,05, b = 0,125 và c = 0,05
⇒ t = \(\dfrac{(0,05 \times 2 + 0,125 \times 2) \times 96500}{2,68 \times 3600}\) ≈ 3,5 giờ ⇒ Chọn A
