by Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO$_{4 }$và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3) với cường độ dòng điện 1,34A.Sau thời gian t giờ, thu được dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 10,375 gam so với dung dịch ban đầu. Cho bột Al dư vào Y, thu được 1,68 lít khí H$_{2}$ (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước. Giá trị của t là
A. 7.
B. 6.
C. 5.
D. 4.
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: A
Phương pháp giải:
+ Bảo toàn electron
+ Viết các quá trình điện phân
+ m giảm = m↓ + m↑
Lời giải chi tiết:
Do dung dịch sau điện phân chứa 2 chất là: Na$_{2}$SO$_{4}$ và NaOH. Tỉ lệ mol CuSO$_{4}$ và NaCl là 1:3 nên Cu$^{2+}$ bị điện phân hết trước.
A. l + OH$^{-}$→AlO$_{2}$$^{-}$+ 1,5H$_{2}$
⇒ n$_{OH-}$=n$_{H2}$/1,5=0,05 mol.
Quá trình điện phân:
Cu$^{2+}$ + 2Cl$^{-}$ →Cu + Cl$_{2}$
a 2a a a
2Cl$^{-}$ + 2H$_{2}$O → Cl$_{2}$ + H$_{2}$ + 2OH$^{-}$
a(=3a-2a) 0,5a 0,5a a=0,05
m $_{giảm}$= 64a + 71a + 71.0,5a + 2.0,5a = 8,575 gam < 10,375
⇒ H$_{2}$O bị điện phân: m$_{H2O}$= 10,375-8,575 = 1,8 gam
H$_{2}$O→H$_{2}$+0,5O$_{2}$
0,1 0,1 0,05 mol
Tại anot: 0,075 mol Cl$_{2}$, 0,05 mol O$_{2}$
⇒ n$_{e}$= 0,075.2 + 0,05.4 = 0,35 mol⇒ t = n$_{e}$.96500/I=0,35.96500/1,34=25205,2 giây = 7 giờ.
Đáp án A
