Hòa tan hoàn toàn 53,25 gam hỗn hợp X gồm a mol CuSO4 và b mol NaCl (a < b) vào nước, thu được dung dịch Y. Điện phân dung dịch Y (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, ở anot thu được 0,12 mol một chất khí duy nhất. Nếu thời gian điện phân là 6t giây thì thu được dung dịch Z có khối lượng giảm m gam so với khối lượng dung dịch Y. Dung dịch Z hòa tan tối đa 10,2 gam Al2O3. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100% và nước không bay hơi trong quá trình điện phân. Giá trị của m là
A. 36,01. B. 53,76. C. 45,98. D. 51,31.
Câu trả lời tốt nhất
mX = 160a + 58,5b = 53,25 (1)
Lúc t giây: nCl2 = 0,12 —> ne = 0,24
—> ne trong 6t giây = 0,24.6 = 1,44
nCu2+ < 53,25/160 < ne/2 —> Cu2+ đã hết
nCl- < 53,25/58,5 < ne —> Cl- đã hết
nAl2O3 = 0,1
TH1: Z chứa SO42- (a), Na+ (b), H+ (0,1.6 = 0,6)
Bảo toàn điện tích —> 2a = b + 0,6 (2)
(1)(2) —> a = 0,31895; b = 0,03791
Nghiệm không thỏa mãn a < b, loại.
TH2: Z chứa SO42- (a), Na+ (b), OH- (0,1.2 = 0,2)
Bảo toàn điện tích —> 2a + 0,2 = b (3)
(1)(3) —> a = 0,15; b = 0,5
Nghiệm thỏa mãn a < b
Catot: nCu = 0,15 —> nH2 = 0,57
Anot: nCl2 = b/2 = 0,25 —> nO2 = 0,235
—> m giảm = mCu + mH2 + mCl2 + mO2 = 36,01