Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4...

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Trong thời gian t giây, n_{khí anot} =  0,11 mol;  trong thời gian 2t giây, n_{khí ở 2 cực} = 0,26 mol

Catot (-) : Cu²⁺ , K⁺, H₂O                                           Anot (+) : Cl^-, SO₄^2-, H₂O

Xét trong thời gian t giây

Cu²⁺      +  2e      →   Cu                                             2Cl^-     →        Cl₂        +    2e

                                                                                    0,2→              0,1              0,2

Khi điện phân hết ion Cl^- chỉ thu được 0,1 mol khí ở anot  => H₂O tiếp tục điện phân

H₂O   →1/2 O₂          +  2 H⁺            +    2e  

                0,01→                                  0,04

→ số mol e nhường trong thời gian t giây = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol

→ số mol e nhường trong thời gian 2t giây = 0,24. 2 = 0,48 mol

Xét trong thời gian 2t giây

Khí thu được ở cả 2 điện cực = 0,26 mol, chứng tỏ bên cực catot có sự điện phân của H₂O

Cu²⁺      +  2e      →   Cu                                               2Cl^-     →        Cl₂        +    2e

a mol→    2a                                                                0,2 →               0,1              0,2

2H₂O  + 2e →     H₂       +  2OH^-                                          H₂O   →1/2 O₂          +  2 H⁺    +    2e  

            0,18     ←0,09                                                                  x →                                4x

n_{e nhường} = 0,2 + 4x = 0,48 → x → n_H2

 =>a

Giải chi tiết:

Trong thời gian t giây, n_{khí anot} =  0,11 mol;  trong thời gian 2t giây, n_{khí ở 2 cực} = 0,26 mol

Catot (-) : Cu²⁺ , K⁺, H₂O                                                         Anot (+) : Cl^-, SO₄^2-, H₂O

Xét trong thời gian t giây

Cu²⁺      +  2e      →   Cu                                                  2Cl^-     →        Cl₂        +    2e

                                                                                          0,2→              0,1              0,2      

Khi điện phân hết ion Cl^- chỉ thu được 0,1 mol khí ở anot  => H₂O tiếp tục điện phân

       H₂O   → 1/2 O₂          +  2 H⁺    +    2e  

                     0,01→                               0,04

 → số mol e trao đổi trong thời gian t giây = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol

→ số mol e trao đổi trong thời gian 2t giây = 0,24. 2 = 0,48 mol

Xét trong thời gian 2t giây

Khí thu được ở cả 2 điện cực = 0,26 mol, chứng tỏ bên cực catot có sự điện phân của H₂O

n_Cl2 = 0,1 mol

n_O2 = (n_e - 2n_Cl2)/4 = (0,48 - 2.0,1)/4 = 0,07 mol

n_H2 = 0,26 - n_Cl2 - n_O2 = 0,26 - 0,1 - 0,07 = 0,09 mol

Cu²⁺      +  2e      →   Cu                                               2Cl^-     →        Cl₂        +    2e

a        →    2a                                                                 0,2 →             0,1              0,2

2H₂O  + 2e →     H₂       +  2OH^-                                                   H₂O   → 1/2 O₂          +  2 H⁺      +    2e  

             0,18 ← 0,09                                                                     0,07         ←                   (0,48 - 0,2)

→ n_e(catot) = 2a + 0,18 = 0,48 → a = 0,15 mol

Đáp án A