Điện phân dung dịch X chứa đồng thời 0,04 mol HCl...

B

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Bài toán điện phân dung dịch.

Thứ tự phản ứng trên các điện cực :

+) Catot :         2H⁺ + 2e → H₂                       (1)

                        2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂        (2)

+) Anot :         2Cl^- → Cl₂ + 2e                       (3)

                        2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e          (4)

- Biện luận 2 trường hợp :

+) TH₁ : Tại catot chỉ có khí H₂ do phản ứng (1)

+) TH₂ : Có phản ứng (2) xảy ra

Giải chi tiết:

Thứ tự phản ứng trên các điện cực :

+) Catot :         2H⁺ + 2e → H₂                       (1)

                        2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂        (2)

+) Anot :         2Cl^- → Cl₂ + 2e                       (3)

                        2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e          (4)

- Điện phân t(s): n_Khí = 1,344 : 22,4 = 0,06 mol

Giả sử (1) xảy ra hoàn toàn : n_H2 = ½ n_HCl = 0,02 mol => n_e = n_H+ = 0,04 mol

=> Tại Anot : n_Cl2 = ½ n_e = 0,02 mol => n_khí = n_H2 + n_Cl2 = 0,02 + 0,02 = 0,04 < 0,06

=> Có phản ứng (2) xảy ra.

+) Catot :         2H⁺ +  2e  →    H₂                 (1)

            Mol      0,04 → 0,04 → 0,02

                        2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂        (2)

            Mol                  2x   ←             x

+) Anot :         2Cl^- → Cl₂ + 2e                       (3)

            Mol                     (0,04 + 2x)   = n_e

=> n_khí = n_H2 + n_Cl2 = (0,02 + x) + (0,02 + x) = 0,04 + 2x = 0,06

=> x = 0,01

=> n_e = 0,04 + 2x = 0,06 mol

Điện phân t (s) thì n_e = 0,06 mol

=> điện phân 2t(s) thì n_e = 0,12 mol

n_{khí anot} = 1,12 : 22,4 = 0,05 mol

+) Anot :         2Cl^- →Cl₂ + 2e                        (3)

            Mol  (a + 0,04)   

                        2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e          (4)

            Mol                     4b ←  b →  4b

=> n_khí = n_O2 + n_Cl2 = b + (0,5a + 0,02) = 0,05

Và n_e = (a + 0,04) + 4b = 0,12

=> a = 0,04 ; b = 0,01

Đáp án B