Điện phân dung dịch X chứa CuSO4 và NaCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi. Toàn bộ khí sinh ra trong quá trình điện phân theo thời gian được biểu diễn theo đồ thị bên.
Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước, bỏ qua sự bay hơi của nước. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Tại thời điểm 2t1 giây, tổng thể tích khí thoát ra ở hai cực là 1,120 lít.
B. Tỷ lệ mol CuSO4 : NaCl trong X là 2 : 5.
C. Tại thời điểm t3 giây, khối lượng dung dịch giảm 7,070 gam.
D. Dung dịch sau điện phân có pH < 7.
Câu trả lời tốt nhất
Đoạn 1: CuSO4 + NaCl —> Cu + Cl2 + Na2SO4
nCu = nCl2 = 0,02
Đoạn 2 có độ dốc lớn hơn nên khí thoát ra nhanh hơn —> Khí gồm H2 và Cl2:
2NaCl + 2H2O —> H2 + Cl2 + 2NaOH
n khí đoạn 2 = 0,12 – 0,02 = 0,1
—> nH2 = nCl2 = 0,05
Đoạn 3: 2H2O —> 2H2 + O2
n khí đoạn 3 = 0,06 —> nH2 = 0,04 và nO2 = 0,02
nCuSO4 = nCu = 0,02 và nNaCl = 2nCl2 tổng = 0,14
—> nCuSO4 : nNaCl = 1 : 7 (B sai)
Lúc t1 có ne = 0,04 —> Lúc 2t1 có ne = 0,08
nCu = 0,02; nH2 = 0,02; nCl2 = 0,04 —> V khí = 1,344 lít (A sai)
Thời điểm t3: nCu = 0,02; nH2 tổng = 0,09; nCl2 = 0,07, nO2 = 0,02 —> m giảm = 7,07 gam (C đúng)
D sai, dung dịch sau điện phân chứa NaOH nên pH > 7