Điện phân 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm x mol Cu(NO3)2, y mol CuSO4 và z mol NaCl với với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 5A. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân. Kết quả thí nghiệm như sau:
Thời gian điện phân (giây)…. t….. t + 1930….. 2t
Tổng mol khí ở 2 điện cực….. a….. a + 0,06…. 2,35a
Số mol Cu ở catot……………… b….. b + 0,025….. b + 0,025
Cho các phát biểu sau:
(1) Tại thời điểm t = 4246 giây nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực
(2) Tại thời điểm t thì khối lượng dung dịch giảm là 13,5 gam.
(3) Tại thời điểm 2t dung dịch thu được có pH = 1,7.
(4) Tại thời điểm t = 1,4t dung dịch thu được có thể hòa tan được Cu.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?
A. 3 B. 1 C. 4 D. 2
Câu trả lời tốt nhất
Trong khoảng 1930s (từ t đến t + 1930): ne = 0,1
Catot: nCu = 0,025 —> nH2 = 0,025
Anot: nCl2 = u và nO2 = v
—> u + v + 0,025 = 0,06
và 2u + 4v = 0,1
—> u = 0,02; v = 0,015
Vậy thời điểm t giây catot chỉ có Cu và anot chỉ có Cl2 —> a = b.
ne trong t giây = 2a —> ne trong 2t giây = 4a
Catot: nCu = a + 0,025 —> nH2 = a – 0,025
Anot: nCl2 = a + 0,02 —> nO2 = 0,5a – 0,01
—> (a – 0,025) + (a + 0,02) + (0,5a – 0,01) = 2,35a
—> a = 0,1
(1) Sai
H2O bị điện phân ở catot tại thời điểm t = 96500.2(a + 0,025)/5 = 4825s
H2O bị điện phân ở anot tại thời điểm t = 96500.2(a + 0,02)/5 = 4632s
—> H2O bị điện phân ở cả 2 điện cực lúc 4825s
(2) Đúng
Thời điểm t thì m giảm = 135a = 13,5
(3) Đúng
nH+ = 4nO2 – 2nH2 = 0,01 —> [H+] = 0,02 —> pH = 1,7
(4) Đúng
ne trong 1,4t giây = 1,4.2a = 0,28. Lúc này:
Catot: nCu = a + 0,025 = 0,125 —> nH2 = 0,015
Anot: nCl2 = a + 0,02 = 0,12 —> nO2 = 0,01
—> nH+ = 4nO2 – 2nH2 > 0
—> Dung dịch hòa tan được Cu (phản ứng Cu + H+ + NO3-)