Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO₄ và 0,3 mol KCl ( điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 3,696 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 8,736 lít (đktc). Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là

A. 0,225

B. 0,360

C. 0,390

D. 0,270

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

Đáp án D

n k h i ( 1 ) = 3 , 696 22 , 4 = 0 , 165 ( m o l ) ;   n k h i ( 2 ) = 8 , 736 22 , 4 = 0 , 39 ( m o l )

Trong t giây, tại catot thu được 0,165 (mol) => gồm n_Cl2 = 0,15 (mol) và n_O2 = 0,015 (mol)

Tại catot                                                          Tại anot

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

                                                                      0,3 → 0,15 (mol)

                                                                  2H₂O → O₂ + 4H+ + 4e

                                                                               0,015       →0,06 (mol)

=> trong t (s) số mol e trao đổi = 0,3 + 0,06 = 0,36 (mol)

Trong thời gian 2t giây, số mol e trao đổi = 0,36.2 = 0,72 (mol)

=> Tại anot thu thêm một lượng khí O₂ là:  n O 2 = n e 4 = 0 , 36 4 = 0 , 09 ( m o l )

=> n_H2 (anot) = 0,39 – n_Cl2- n_O2 = 0,39 – 0,15 – (0,06 + 0,09) = 0,09 (mol)

Bảo toàn electron ta có: n_e(nhận) = 2n_Cu2+ + 2n_H2 = 0,72

=> n_Cu2+ = (0,72 – 0,09.2 )/2 = 0,27 (mol)

=> a = 0,27 (mol)