Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa hỗn hợp CuSO₄ và NaCl (tỉ lệ mol 1 : 1) bằng dòng điện một chiều có cường độ ổn định. Sau t (h), thu được dung dịch X và sau 2t (h), thu được dung dịch Y. Dung dịch X tác dụng với bột Al dư, thu được a mol khí H₂. Dung dịch Y tác dụng với bột Al dư, thu được 4a mol khí H₂. Phát biểu nào sau đây không đúng ?

A. Nước bắt đầu điện phân tại anot ở thời điểm 0,75t (h).

B. Tại thời điểm 2t (h), tổng số mol khí thoát ra ở hai cực là 9a mol

C. Tại thời điểm 1,5t (h), Cu²⁺ chưa điện phân hết

D. Khi thời gian là 1,75t (h), tại catot đã có khí thoát ra

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

Đáp án A

Tại t(h):

Catot:   Cu + 2e →  Cu                   Anot: 2Cl^-  →  Cl₂ + 2e

                                                                    1                    1

                                                           2H₂O  →  4H⁺ + O₂ + 4e

                                                                        8a + 2x         8a + 2x

Tại 2t(h)

Catot:   Cu + 2e  →  Cu                          Anot: 2Cl^-  →  Cl₂ + 2e

             1       2                                                  1            0,5    1

            2H2O + 2e  →  2OH^- + H_­2               2H₂O  →  4H⁺ + O₂ + 4e

                           2x        2x       x                             8a + 2x         8a + 2x

Bảo toàn e ta có: 2 + 2x = 1+ 8a + 2x nên a = 0,125.

Ta có: n(e) tại 2t = 2n(e) tại t nên 1 +8a + 2x = (1+2a)´2

Tìm được x = 0,25

Như vậy: tại t(h) : n(e) = 1,25.

Suy ra:

+ tại 1,75t(h) : n(e) = 2,1875 > 2 nên Catot đã có khí

+ tại 2t(h) : n(H₂) = 0,25; n (Cl₂) = 0,5; n(O₂) = 0,375 nên tổng khí = 1,125 = 9a

+ Tại 1,5t(h) : n(e) = 1,875 <2 nên Cu chưa điện phân hết

+ tại 0,75t (h) : n(e) = 0,9375 < 1 nên H₂O (tại anot) chưa bị điện phân