Điện phân dung dịch X chứa các ion Na+, H+, Cu2+, SO42-, Cl- (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân là 100%). Lượng khí sinh ra từ quá trình điện phân và lượng Al2O3 bị hòa tan tối đa trong dung dịch sau điện phân được cho ở bảng dưới đây:
Thời gian điện phân (giây)……… t……. 2t…… 3t
Tổng n khí 2 điện cực (mol)…… 0,31…. x……. 1,13
mAl2O3 bị hòa tan tối đa (mol)…0,075… 0…… y
Tính giá trị của x và y.
Câu trả lời tốt nhất
Lượng Al2O3 bị hòa tan giảm xuống 0 sau đó lại tăng lên chứng tỏ lúc 2t giây H+, Cu2+ vừa hết, Cl- vừa hết hoặc vẫn còn.
TH1: Lúc t giây khí chưa có H2 —> nCl2 = 0,31
—> ne trong t giây = 2nCl2 = 0,62
nH+ ban đầu = 6nAl2O3 = 0,45
ne trong 2t giây = 0,62.2 = nH+ + 2nCu2+ —> nCu2+ = 0,395
Lúc 3t giây có ne = 0,62.3 = 1,86
Catot: nCu = 0,395 —> nH2 = 0,535
Anot: nCl2 = u; nO2 = v —> 2u + 4v = 1,86
n khí tổng = 0,535 + u + v = 1,13
—> u = 0,26; v = 0,335
u < 0,31 nên loại TH này.
TH2: Lúc t giây khí đã có H2
nH+ dư = 6nAl2O3 = 0,45; trong khoảng thời gian từ t đến 2t thì lượng H+ này bị điện phân hết —> ne trong t giây = 0,45
Anot: nCl2 = ne/2 = 0,225
Catot: nH2 = 0,31 – 0,225 = 0,085 —> nCu = 0,14
Lúc 2t giây có ne = 0,9
Anot: nCl2 = ne/2 = 0,45
Catot: nCu = 0,14 —> nH2 = 0,31
—> n khí tổng = x = 0,45 + 0,31 = 0,76
Lúc 3t giây có ne = 1,35
Anot: nCl2 = u; nO2 = v —> 2u + 4v = 1,35
Catot: nCu = 0,14 —> nH2 = 0,535
n khí tổng = u + v + 0,535 = 1,13
—> u = 0,515; v = 0,08
nH2 (2t đến 3t) = 0,225
—> nOH- = 0,225.2 – 0,08.4 = 0,13
—> nAl2O3 = y = 0,13/2 = 0,065