Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp gồm CuCl2, CuSO4 và KCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi. Trong thời gian t giây đầu tiên, thu được a mol khí ở anot và m gam kim loại ở catot. Khi tiến hành điện phân thêm t giây tiếp sau đó thì ngừng điện phân, thu được thêm 0,225 mol khí ở cả hai điện cực và 0,8m gam kim loại ở catot. Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa 8 gam CuO. Giá trị của m là
A.17,6. B. 16,0
C. 19,2 D. 12,8
Câu trả lời tốt nhất
CuCl2 —> Cu + Cl2 (1)
CuSO4 + 2KCl —> Cu + Cl2 + K2SO4 (2)
CuSO4 + H2O —> Cu + 0,5O2 + H2SO4 (3)
2H2O —> 2H2 + O2 (4)
Trong t giây đầu tiên: nCu = x —> ne = 2x
Trong t giây tiếp theo: nCu = 0,8x —> nH2 = 0,2x
Dung dịch sau điện phân hòa tan CuO (0,1 mol) —> Chứa nH+ = 0,2
(3) —> nO2 ở (3) = 0,05
(4) —> nO2 ở (4) = 0,1x
TH1: Trong t giây thứ 2 khí có cả Cl2 thì bảo toàn electron cho anot:
2nCl2 + 4nO2 = 2x
—> 2nCl2 + 4(0,05 + 0,1x) = 2x —> nCl2 = 0,8x – 0,1
Tổng lượng khí trong t giây thứ 2 này:
(0,8x – 0,1) + (0,05 + 0,1x) + 0,2x = 0,225
—> x = 0,25
—> mCu = 16 gam
TH2: Trong t giây thứ 2 khí không có Cl2, bảo toàn electron cho anot: 4nO2 = 2x —> nO2 = 0,5x
—> Tổng khí = 0,2x + 0,5x = 0,225
—> x = 9/28
—> mCu = 20,57