Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp NaCl và Cu(NO3)2 vào nước, thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi. Tổng số mol khí thu được trên cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M, N). Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước.
Cho các kết luận liên quan đến bài toán gồm:
(1) Kết thúc điện phân, thể tích khí thu được tại catot là 6,4512 lít (đktc);
(2) Tỉ số b:a có giá trị bằng 2:1;
(3) Giá trị của m là 25,32 gam;
(4) Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa 3,24 gam Al kim loại.
Số kết luận đúng là
A. 3. B. 2. C. 1. D. 4.
Câu trả lời tốt nhất
Đoạn 1: nCl2 = 0,06
Đoạn 2: Có độ dốc lớn hơn đoạn 1 nên tốc độ thoát khí nhanh hơn —> Thoát Cl2 và H2
Bảo toàn electron —> nCl2 = nH2 = u
—> n khí đoạn 2 = u + u = 0,18 – 0,06
—> u = 0,06
Trong b giây tại mỗi điện cực đã trao đổi 2nCl2 tổng = 0,24 mol electron.
Đoạn 3: Thoát H2 và O2. Đặt nO2 = v —> nH2 = 2v
Đoạn 3 diễn ra trong 0,6b giây ứng với 0,6.0,24 = 0,144 mol electron.
—> 4v = 0,144 —> v = 0,036
nCu(NO3)2 = nCu = nCl2 đoạn 1 = 0,06
nNaCl = 2nCl2 tổng = 0,24
—> m = 25,32 gam —> (3) Đúng
nH2 tổng = u + 2v = 0,132 —> V = 2,9568
—> (1) Sai
b : a = nCl2 tổng : nCl2 đoạn 1 = 2 : 1 —> (2) Đúng
Dung dịch sau điện phân chứa Na+ (0,24), NO3- (0,12) —> nOH- = 0,12
—> nAl = 0,12 —> mAl = 3,24 —> (4) Đúng