Mắc nối tiếp hai bình điện phân: Bình 1 chứa 185,2 ml dung dịch NaCl 11,7% (d = 1,08 g/ml). Bình 2 chứa 250 ml dung dịch CuSO4 0,8M (d = 1,14g/ml). Tiến hành điện phân với điện cực trơ và có màng ngăn xốp. Hiệu suất điện phân là 100% trong thời gian 20 giờ với cường độ dòng điện là 7,2375 ampe. Trộn hai dung dịch sau điện phân rồi làm lạnh xuống 7°C thu được m gam tinh thể muối lắng xuống đáy bình (biết 1 phân tử của muối ngậm 10 phân tử H2O tạo tinh thể) và dung dịch bão hòa X có nồng độ 7,1%. Biết hằng số Faraday = 96500. Giá trị của m là:
A. 8,63. B. 7,38. C. 6,83. D. 8,78.
Câu trả lời tốt nhất
Ban đầu:
nNaCl = 185,2.1,08.11,7%/58,5 = 0,4
nCuSO4 = 0,25.0,8 = 0,2
Các bình điện phân mắc nối tiếp nên trao đổi cùng lượng electron: ne = It/F = 5,4
Bình 1:
Anot: nCl2 = 0,2 —> nO2 = 1,25
Catot: nH2 = 2,7
Sau điện phân bình 1 chỉ còn lại NaOH (0,4) với mdd = 185,2.1,08 – (mCl2 + mO2 + mH2) = 140,416
Bình 2:
Anot: nO2 = 1,35
Catot: nCu = 0,2 —> nH2 = 2,5
Sau điện phân bình 2 chỉ còn lại H2SO4 (0,2) với mdd = 250.1,14 – (mO2 + mCu + mH2) = 224
Khi trộn 2 dung dịch sau điện phân vào nhau thì phản ứng vừa đủ tạo Na2SO4 (0,2) và mdd = 364,416
Khi làm lạnh đã tách ra x mol Na2SO4.10H2O
—> C%Na2SO4 bão hòa = 142(0,2 – x)/(364,416 – 322x) = 7,1%
—> x = 0,02121
—> m = 322x ∼ 6,83 gam