Điện phân dung dịch X gồm CuSO4 x mol và KCl y mol (2x < y) với điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất 100%, cường độ dòng điện không đổi I = 2A. Sau t giây, thu được dung dịch Y chứa 5,5925 gam chất tan và hỗn hợp hai khí (có tỉ khối so với H2 là 359/14). Mặt khác, nếu điện phân X trong thời gian (t + 1930) giây thì khối lượng dung dịch giảm 3,8025 gam. Phát biểu nào sau đây đúng ?
A. Giá trị của t lớn hơn 2410.
B. Tại thời điểm t giây, ion Cu2+ chưa bị điện phân hết.
C. Tỉ lệ x : y = 1 : 3.
D. Tại thời điểm (t + 1930) giây, tổng thể tích khí (đktc) thu được ở anot là 896 ml.
Câu trả lời tốt nhất
Do 2x < y nên hai khí là Cl2 và H2
CuSO4 + 2KCl —> Cu + Cl2 + K2SO4
x……………2x……………..x………..x
2KCl + H2O —> H2 + Cl2 + 2KOH
2z…………………..z…….z……..2z
m khí = 71(x + z) + 2z = (x + 2z).2.359/14 (1)
m chất tan = 174x + 56.2z + 74,5(y – 2x – 2z) = 5,5925 (2)
Điện phân thêm 1930s (ứng với ne = It/F = 0,04)
Catot: nH2 = 0,02
Anot: nCl2 = 0,5y – x – z
Bảo toàn electron cho anot —> nO2 = 0,01 – 0,25y + 0,5x + 0,5z
m giảm = 64x + 71.0,5y + 2(z + 0,02) + 32(0,01 – 0,25y + 0,5x + 0,5z) = 3,8025 (3)
(1)(2)(3) —> x = 0,015; y = 0,075; z = 0,01
A. Đúng: ne trong t giây = 2(x + z) = 0,05 = It/F
—> t = 2412,5
B. Sai, t giây đã có H2 nên Cu2+ hết trước đó.
C. Sai, x : y = 1 : 5
D. Sai, anot thi Cl2 (0,0375) và O2 (0,00375)
—> V = 824 ml