Tiến hành điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước). Gọi V là tổng thể tích khí (đktc) thoát ra ở cả hai điện cực. Quá trình điện phân được mô tả theo đồ thị sau:
Tỉ lệ a : b là:
A. 2 : 5.
B. 1 : 3.
C. 3 : 8.
D. 1 : 2.
Lời giải của giáo viên
Đáp án đúng: B
Giai đoạn 1:
Catot: \(C{{u}^{2+}}+2e\to Cu\), Anot: \(2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e\).
→ 2 mol e ứng với 1 mol khí sinh ra ở cả hai điện cực.
Giai đoạn 2: Có hai trường hợp xảy ra.
+ Trường hợp 1: \(C{{l}^{-}}\) bị điện phân hết trước Cu2+.
Catot: \(C{{u}^{2+}}+2e\to Cu\); Anot: \({{H}_{2}}O\to 2{{H}^{+}}+0,5{{O}_{2}}+2e\)
2 mol e ứng với 0,5 mol khí sinh ra ở cả hai điện cực.
+ Trường hợp 2: Cu2+ bị điện phân hết trước \(C{{l}^{-}}\).
Catot: \(2{{H}_{2}}O+2e\to 2O{{H}^{-}}+1{{H}_{2}}\); Anot: \(2C{{l}^{-}}\to 1C{{l}_{2}}+2e\)
2 mol e ứng với 2 mol khí sinh ra ở cả hai điện cực.
Nhìn vào đường gấp khúc của đồ thị, ta thấy đoạn hai dốc hơn đoạn một, do đó trường hợp xảy ra là trường hợp 2.
Số mol Cl2 thu được trong giai đoạn 1 là a. Gọi x là số mol Cl2 thu được từ khi Cu2+ bị điện phân hết cho đến thời điểm t1 = 4825s.
Ta có hệ:
\(\left\{ \begin{array}{l} {n_{e(1)}} = 2a + 2x = \frac{{2.4825}}{{96500}}\\ {n_{kh\mathop i\limits^ (1)}} = a + 2x = \frac{{1,344}}{{22,4}} \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} a = 0,04\\ x = 0,01 \end{array} \right.\)
Giai đoạn 3: \({{H}_{2}}O\to {{H}_{2}}+0,5{{O}_{2}}\)
Gọi y là số mol Cl2 thu được trong giai đoạn 2, z là số mol H2O bị điện phân cho đến thời điểm \({{t}_{2}}=7720s.\)
Ta có hệ:
\(\left\{ \begin{array}{l} {n_{e(2)}} = 2.0,04 + 2y + 2z = \frac{{2.7720}}{{96500}}\\ {n_{kh\mathop i\limits^ (2)}} = 0,04 + 2y + 1,5z = \frac{{2,464}}{{22,4}} \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} y = 0,02\\ z = 0,02 \end{array} \right.\)
\(b=2.0,04+2.0,02=0,12\to a:b=0,04:0,12=1:3\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Xảy ra hiện tượng nào sau đây khi nhỏ từ từ dung dịch KOH đến dư vào ống nghiệm dung dịch .
Hợp chất nào không tạo thành sau phản ứng kim loại tác dụng với axit nitric?
Có 3 dung dịch riêng biệt: H2SO4 1M; KNO3 1M; HNO3 1M được đánh số ngẫu nhiên là (1), (2), (3). Tiến hành các thí nghiệm sau:
Trộn 5 ml dung dịch (1) với 5 ml dung dịch (2), thêm bột Cu dư, thu được V1 lít khí NO.
Trộn 5 ml dung dịch (1) với 5 ml dung dịch (3), thêm bột Cu dư, thu được 2V1 lít khí NO.
Trộn 5 ml dung dịch (2) với 5 ml dung dịch (3), thêm bột Cu dư, thu được V2 lít khí NO.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện.
So sánh nào sau đây đúng?
Cho \({{V}_{1}}\)ml dung dịch NaOH 0,4M vào \({{V}_{2}}\) ml dung dịch H2SO4 0,6M. Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan duy nhất. Tỉ lệ \({{V}_{1}}:{{V}_{2}}\) là
Quặng nào chứa hàm lượng sắt lớn nhất trong các quặng sau đây?
Cho các phát biểu sau:
(1) Anđehit vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.
(2) Phenol tham gia phản ứng thế brom khó hơn benzen.
(3) Amin bậc 2 có lực bazơ mạnh hơn amin bậc 1.
(4) Chỉ dùng dung dịch KMnO4 có thể phân biệt được toluen, benzen và stiren.
(5) Anilin có tính bazơ nên dung dịch anilin trong nước làm quỳ tím hóa xanh.
(6) Trong công nghiệp, chất béo được dùng để sản xuất glixerol và xà phòng.
(7) Đun nóng axit axetic với ancol isoamylic trong H2SO4 đặc thu được sản phẩm có mùi chuối chín.
Số phát biểu luôn đúng là
Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là
Thuốc thử duy nhất có thể dùng để nhận biết 3 chất lỏng đựng trong 3 lọ mất nhãn: phenol, stiren, ancol benzylic là
Trộn 20 ml dung dịch AlCl3 1M với 30 ml dung dịch KOH 1M. Sau khi phản ứng kết thúc, khối lượng kết tủa thu được là
Chất nào trong các chất: dầu mè (1), mỡ bò (2), dầu nhớt (3), bơ (4), sữa chua (5) là lipit?
Cho 7,5 garn H2NCH2COOH tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 0,5M. Giá trị của V là
Polime nào sau đây thuộc loại polime bán tổng hợp?
Phản ứng nào sau đây glucozơ đóng vai trò là chất oxi hóa?