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:
A. 31,1
B. 29,5
C. 31,3
D. 30,4
Lời giải của giáo viên
Đoạn 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
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Kim loại nào sau đây được điều chế bằng phương pháp thủy luyện ?
Thạch cao nung được dùng để nặn tượng, bó bột. Công thức của thạch cao nung là:
Kim loại nào sau đây tan được trong dung dịch kiềm dư?
Thủy phân 68,4 gam saccarozơ trong môi trường axit với hiệu suất 92%, sau phản ứng thu được dung dịch chứa m gam glucozơ. Giá trị của m là:
Quá trình nào sau đây không gây ô nhiễm môi trường không khí?
Cho các polime sau: polietilen, tinh bột, tơ tằm, xenlulozơ triaxetat, polibutađien. Số polime thiên nhiên là:
Khi cho dung dịch anbumin tác dụng với Cu(OH)2 thì thu được dung dịch có màu:
Este nào sau đây thuộc loại este no, đơn chức, mạch hở?
Cho các chất: HCl, NaHCO3, Al, Fe(OH)3. Số chất tác dụng được với dung dịch NaOH là:
Thủy phân hoàn toàn cacbohiđrat A thu được hai monosaccarit X và Y, Hiđro hóa X hoặc Y đều thu được chất hữu cơ Z. Hai chất A và Z lần lượt là:
Cho 5,6 lít hỗn hợp X gồm propin và H2 qua Ni đun nóng, thu được hỗn hợp khí Y (chỉ gồm các hiđrocacbon) có tỉ khối so với H2 bằng 21,5. Hỗn hợp Y phản ứng tối đa với a mol Br2 trong dung dịch. Giá trị của a là:
CO2 tác dụng với lượng dư dung dịch nào sau đây tạo kết tủa?
Từ chất X (C3H8O4) mạch hở, không phản ứng tráng bạc và có các phản ứng sau:
X + 2NaOH → Y + Z + H2O
Z + HCl → T + NaCl
T → Q + H2O
Biết Q làm mất màu dung dịch brom. Kết luận nào sau đây đúng ?