Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl với điện cực trơ. Tổng thể tích khí thoát ra ở cả 2 điện cực (V lít) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t giây) theo đồ thị bên. Nếu điện phân X trong thời gian 3,5a giây thì thu được dung dịch có khối lượng giảm m gam so với dung dịch X. Giả thiết các chất điện phân ra không tan trong dung dịch. Giá trị của m là:
.JPG)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐoạn 1: Chỉ có khí Cl2 thoát ra. Đặt VCl2 =x (lít)
Đoạn 2: Chỉ có khí O2 thoát ra.
Mà ta thấy giá trị V lúc này gấp đôi đoạn tại thời điểm t= a (giây)
Do đó VO2 = 2x - x = x (lít)
Đoạn 3: Anot có O2 tiếp tục thoát ra. Còn ở catot có H2 thoát ra.
Trong đoạn 3 này thời gian bằng nửa đoạn 2 nên VO2 = 0,5x (lít)
Bảo toàn electron ta tính được VH2 =x (lít)
Tổng cộng 3 đoạn thì khí thoát ra gồm Cl2 (x lít), O2 (1,5x lít) và H2 (x lít)
Suy ra x + 1,5x + x=7,84 – x= 2,24 lít
Ban đầu: nNaCl=2.nCl2 = 0,2 mol
Ta có: nCu(NO3)2 = nCu = nCl2 +2nO2 (đoạn 2) = 0,3 mol
Tại thời điểm tra (giây): ne trao đổi = 2nCl2 = 2.2,24 : 22,4 = 0,2 mol
Tại thời điểm 3,5a (giây) (thuộc đoạn 3) ta có: ne trao đổi = 3,5. 0,2 = 0,7 mol
|
Catot: |
Anot: |
|
Cu2+ + 2e → Cu 0,3 → 0,6 0,3 mol H2O + 2e → H2 + 2OH- 0,1 → 0,05 mol |
2C1- -2e → C12 0,2 0,2 0,1 mol 2H20 - 4e → O2 + 4H+ 0,5 0,125 mol |
Khi đó thu được 0,3 mol Cu ; 0,05 mol H2 ở catot và 0,1 mol Cl2 và 0,125 mol O2 ở anot.
Khối lượng dung dịch giảm chính là khối lượng các chất thoát ra ở các điện cực.
Do đó m = mCu + mH2 + mCl2 + mO2 = 0,3.64 + 0,05.2+ 0,1.71 + 0,125.32 = 30,4 (gam)
Đáp án D
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Hóa học
Trường THPT Trưng Vương
