by Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO$_{4}$ và NaCl (hiệu suất 100%, điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì ngừng điện phân, thu được dung dịch X và 3,36 lit khí (dktc) ở anot. Dung dịch X hòa tan tối đa 10,2g Al$_{2}$O$_{3}$. Giá trị của m là :
A. 25,55
B. 25,20
C. 11,75
D. 12,80
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: A
Phương pháp giải:
Phương pháp : Bảo toàn electron trong bài toán điện phân
Lời giải chi tiết:
Lời giải :
n$_{Al2O3}$ = 0,1 ; n$_{khí}$ = 0,15
Dung dịch X hòa tan được Al$_{2}$O$_{3}$ ⇒ X có môi trường axit hoặc bazo
(*)TH$_{1}$ : Dung dịch X có môi trường axit
Catot (-) : Cu$^{2+}$ + 2e -> Cu
A. not (+) : 2Cl$^{-}$ -> Cl$_{2}$ + 2e
2H$_{2}$O -> O$_{2}$ + 4H$^{+}$ + 4e
A. l$_{2}$O$_{3}$ + 6H$^{+}$ -> 2Al$^{3+}$ + 3H$_{2}$O
⇒ n$_{O2}$ = ¼ n$_{H+}$= ¼ . 6n$_{Al2O3}$ = 0,15 mol = n$_{khí}$. Tức là Cl$^{-}$ chưa tham gia phản ứng điện phân (Loại)
(*)TH$_{2}$ : Dung dịch X có môi trường bazo
Catot (-) : Cu$^{2+}$ + 2e -> Cu
2H$_{2}$O + 2e -> 2OH$^{-}$ + H$_{2}$
A. not (+) : 2Cl$^{-}$ -> Cl$_{2}$ + 2e
A. l$_{2}$O$_{3}$ + 2OH$^{-}$ -> 2AlO$_{2}$$^{-}$ + H$_{2}$O
⇒ n$_{OH}$ = 2n$_{Al2O3}$ = 0,2 mol
n$_{Cl2}$ = 0,15 mol ⇒ Bảo toàn e : 2n$_{Cu}$ + n$_{OH}$ = 2n$_{Cl2}$ ⇒ n$_{Cu}$ = 0,05 mol
⇒ n$_{NaCl}$ = n$_{Cl}$ = 0,3 mol ; n$_{CuSO4}$ = n$_{Cu2+}$ = 0,05 mol
⇒ m = 25,55g
Đáp án A
