Điện phân dung dịch X chứa 63,7 gam hỗn hợp CuSO4 và KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp) với cường độ dòng điện không đổi. Sau thời gian t giây thì khối lượng chất tan trong dung dịch thu được giảm 24,427 gam và có 2 khí thoát ra. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thoát ra 0,715 mol hỗn hợp khí T gồm 3 khí ở 2 điện cực và dung dịch Y. Cho bột Al dư vào Y, thu được V lít khí H2 (đktc). Giá trị gần đúng của V là:
A. 7 B. 2 C. 9 D. 4
Câu trả lời tốt nhất
Trong X đặt a, b là số mol CuSO4 và KCl
mX = 160a + 74,5b = 63,7 (1)
TH1: Sau t giây thoát ra hai khí Cl2 và H2
2CuSO4 + KCl —> Cu + Cl2 + K2SO4
2KCl + 2H2O —> H2 + Cl2 + 2KOH
Catot: nCu = a; nH2 = c
Anot: nCl2 = a + c
Δm chất tan = mH2O – mCu – mH2 – mCl2
⇔ 18.2c – 64a – 2c – 71(a + c) = -24,427 (2)
ne trong t giây = 2a + 2c —> ne trong 2t giây = 4a + 4c
Sau 2t giây:
Catot: nCu = a —> nH2 = a + 2c
Anot: nCl2 = 0,5b —> nO2 = a – 0,25b + c
—> n khí tổng = (a + 2c) + 0,5b + (a – 0,25b + c) = 0,715 (3)
(1)(2)(3) —> a = 0,156; b = 0,52; c = 0,091
Dung dịch Y chứa K+ (0,52), SO42- (0,156), bảo toàn điện tích —> nOH- = 0,208
—> nH2 = 0,312
—> V = 6,9888 lít
TH1: Sau t giây thoát ra hai khí Cl2 và O2 (Tự làm).