Điện phân dung dịch X chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và KCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi. Khối lượng dung dịch sau điện phân (y gam) phụ thuộc vào thời gian điện phân (x giây) được biểu diễn theo đồ thị sau
Biết hiệu suất phản ứng điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân. Tại thời điểm 2,5t (giây), dung dịch thu được làm quì tím hóa đỏ. Giá trị của m là
A. 46,90. B. 30,90. C. 54,90. D. 47,45.
Câu trả lời tốt nhất
Đoạn 1: CuSO4 + 2KCl —> Cu + Cl2 + K2SO4
Đoạn 2: Kết thúc lúc 2,5t và dung dịch làm quỳ hóa đỏ nên:
CuSO4 + H2O —> Cu + 0,5O2 + H2SO4
Đặt nCl2 = x —> t giây trao đổi 2x mol electron.
Lúc 2t giây đã trao đổi 4x mol electron:
Anot: nCl2 = x và nO2 = 0,5x
Catot: nCu = 2x
—> m giảm sau 2t giây = mCl2 + mO2 + mCu = 215x
Lúc 3t giây đã trao đổi 6x mol electron:
Anot: nCl2 = x và nO2 = x
Catot: nCu = 2,5x và nH2 = 0,5x
—> m giảm sau 2t giây = mCl2 + mO2 + mCu + mH2 = 264x
Từ 2t sang 3t khối lượng giảm 4,9 gam
—> 264x – 215x = 4,9 —> x = 0,1
Vậy nKCl = 2x = 0,2 và nCuSO4 = 2,5x = 0,25
—> m = 54,9 gam