Câu 1. Điện phân dung dịch chứa x mol CuSO4, y mol H2SO4 và z mol NaCl (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân là 100%). Lượng khí sinh ra từ quá trình điện phân và khối lượng Al2O3 bị hòa tan tối đa trong dung dịch sau điện phân ứng với mỗi thí nghiệm được cho ở bảng dưới đây:
Biết: tại catot ion Cu2+ điện phân hết thành Cu trước khi ion H+ điện phân tạo thành khí H2; cường độ dòng điện bằng nhau và không đổi trong các thí nghiệm trên. Tổng giá trị (x + y + z) bằng
A. 1,84. B. 1,56. C. 1,82. D. 1,60.
Câu 2. Điện phân dung dịch chứa x mol CuSO4, y mol H2SO4 và z mol NaCl (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân là 100%). Lượng khí sinh ra từ quá trình điện phân và khối lượng Al2O3 bị hòa tan tối đa trong dung dịch sau điện phân ứng với mỗi thí nghiệm được cho ở bảng dưới đây:
Biết: tại catot ion Cu2+ điện phân hết thành Cu trước khi H+ điện phân tạo thành khí H2; cường độ dòng điện bằng nhau và không đổi trong các thí nghiệm trên. Tổng giá trị (x + y + z) bằng
A. 1,8. B. 1,6. C. 2,0. D. 2,2.
Câu trả lời tốt nhất
Câu 1. Thời điểm 2t giây dung dịch không hòa tan được Al2O3 nên không chứa H+ hoặc OH- nhưng tới 3t giây thì dung dịch lại hòa tan được Al2O3 —> Lúc 2t giây phải có NaCl dư.
Vì 0,66 > 0,24.2 nên lúc 2t giây catot đã có H2.
TH1: Lúc t giây chưa có H2.
nAl2O3 = 0,06 —> nH2SO4 = y = 0,06.3 = 0,18
Lúc 2t giây: nCl2 = 0,24.2 = 0,48 —> nH2 = 0,66 – 0,48 = 0,18
Bảo toàn electron: 2nCl2 = 2nCu + 2nH2 —> nCu = x = 0,3
Lúc 3t giây: nOH- = 2nAl2O3 = 0,12
Dung dịch chứa SO42- (x + y = 0,48), Na+ (z), OH- (0,12), bảo toàn điện tích —> z = 1,08
ne trong 3t giây = 0,24.2.3 = 1,44 —> Các khí lúc 3t giây gồm Cl2 (z/2 = 0,54), O2 (0,09), H2 (0,42): Thỏa mãn tổng mol khí là 1,05 nên trường hợp này đúng.
—> x + y + z = 1,56
TH2: Lúc t giây đã có H2.
nAl2O3 = 0,06 —> nH+ lúc t giây = 0,36
—> nH2 = y – 0,18 —> nCl2 = 0,24 – nH2 = 0,42 – y
Bảo toàn electron lúc t giây: 2x + 2(y – 0,18) = 2(0,42 – y) (1)
Từ t đến 2t thoát ra nH2 = nCl2 = 0,42 – y
—> 2(0,42 – y) = 0,66 – 0,24 —> y = 0,21
(1) —> x = 0,18
Lúc 3t, dung dịch chứa nOH- = 2nAl2O3 = 0,12; nSO42- = x + y = 0,39, bảo toàn điện tích —> nNa+ = z = 0,9
ne trong 3t giây = 3.2(0,42 – y) = 1,26 —> Các khí lúc 3t giây gồm Cl2 (z/2 = 0,45), O2 (0,09), H2 (0,45): Không thỏa mãn tổng mol khí là 1,05 nên loại.
Câu 2. Thời điểm 2t giây dung dịch không hòa tan được Al2O3 nên không chứa H+ hoặc OH- nhưng tới 3t giây thì dung dịch lại hòa tan được Al2O3 —> Lúc 2t giây phải có NaCl dư.
Vì 0,8 > 0,32.2 nên lúc 2t giây catot đã có H2.
TH1: Lúc t giây chưa có H2.
nAl2O3 = 0,08 —> nH2SO4 = y = 0,08.3 = 0,24
Lúc 2t giây: nCl2 = 0,32.2 = 0,64 —> nH2 = 0,8 – 0,64 = 0,16
Bảo toàn electron: 2nCl2 = 2nCu + 2nH2 —> nCu = x = 0,48
Lúc 3t giây: nOH- = 2nAl2O3 = 0,16
Dung dịch chứa SO42- (x + y = 0,72), Na+ (z), OH- (0,16), bảo toàn điện tích —> z = 1,6
ne trong 3t giây = 0,32.2.3 = 1,92 —> Các khí lúc 3t giây gồm Cl2 (z/2 = 0,8), O2 (0,08), H2 (0,48): Không thỏa mãn tổng mol khí là 1,2 nên trường hợp này loại.
TH2: Lúc t giây đã có H2.
nAl2O3 = 0,08 —> nH+ lúc t giây = 0,48
—> nH2 = y – 0,24 —> nCl2 = 0,32 – nH2 = 0,56 – y
Bảo toàn electron lúc t giây: 2x + 2(y – 0,24) = 2(0,56 – y) (1)
Từ t đến 2t thoát ra nH2 = nCl2 = 0,56 – y
—> 2(0,56 – y) = 0,8 – 0,32 —> y = 0,32
(1) —> x = 0,16
Lúc 3t, dung dịch chứa nOH- = 2nAl2O3 = 0,16; nSO42- = x + y = 0,48, bảo toàn điện tích —> nNa+ = z = 1,12
—> x + y + z = 1,6
Cho e hỏi là tại 2t giây nước điện phân vậy sao ko có O2 sinh ra ạ, mà chỉ có H2
Cho em hỏi là ở lúc 3t thì h20 có điện phân bên anot sinh ra H+ nhưng tại sao nó lại không phản ứng ạ
cho em hỏi: ở trên ad có giải đáp là tại thời điểm 3t thì có O2. Vậy ở thời điểm 3t mình sẽ có NaCl điện phân hết được z/2 mol Cl2.
mà lượng khí là 1.2 mol , vậy suy ra mình sẽ có
nO2= 1,2-nH2-nCl2
lại có nH2 = y+ 1/2nOH- = 0.32+0.08 = 0.4
=> nO2 = 1.2-0.4-1/2z = 0.8- 1/2z
=> ne điện phân ở A là 2nCl2 + 4nO2 = z + 4*(0.8-1/2z)
= 3.2-z
lại có ne điện phân ở K là 2ncu + 2nH2 = 2*0,16+2*0.4 = 1.12
=> 3.2-z = 1.12 => z =2.08
Em không biết mình sai chỗ nào mà lại ra thế này . Mong ad chỉ hộ ạ
cho em hỏi tại sao ở thời điểm 3t chất hòa tan Al2O3 là OH- mà ko phải H+ vậy ạ