Tiến hành điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước). Gọi V là tổng thể tích khí (đktc) thoát ra ở cả hai điện cực. Quá trình điện phân được mô tả theo đồ thị sau:

Tỉ lệ a : b là:
A. 2 : 5.
B. 1 : 3.
C. 3 : 8.
D. 1 : 2.
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
Đáp án đúng: B
Giai đoạn 1:
Catot: \(C{{u}^{2+}}+2e\to Cu\), Anot: \(2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e\).
→ 2 mol e ứng với 1 mol khí sinh ra ở cả hai điện cực.
Giai đoạn 2: Có hai trường hợp xảy ra.
+ Trường hợp 1: \(C{{l}^{-}}\) bị điện phân hết trước Cu2+.
Catot: \(C{{u}^{2+}}+2e\to Cu\); Anot: \({{H}_{2}}O\to 2{{H}^{+}}+0,5{{O}_{2}}+2e\)
2 mol e ứng với 0,5 mol khí sinh ra ở cả hai điện cực.
+ Trường hợp 2: Cu2+ bị điện phân hết trước \(C{{l}^{-}}\).
Catot: \(2{{H}_{2}}O+2e\to 2O{{H}^{-}}+1{{H}_{2}}\); Anot: \(2C{{l}^{-}}\to 1C{{l}_{2}}+2e\)
2 mol e ứng với 2 mol khí sinh ra ở cả hai điện cực.
Nhìn vào đường gấp khúc của đồ thị, ta thấy đoạn hai dốc hơn đoạn một, do đó trường hợp xảy ra là trường hợp 2.
Số mol Cl2 thu được trong giai đoạn 1 là a. Gọi x là số mol Cl2 thu được từ khi Cu2+ bị điện phân hết cho đến thời điểm t1 = 4825s.
Ta có hệ:
\(\left\{ \begin{array}{l} {n_{e(1)}} = 2a + 2x = \frac{{2.4825}}{{96500}}\\ {n_{kh\mathop i\limits^ (1)}} = a + 2x = \frac{{1,344}}{{22,4}} \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} a = 0,04\\ x = 0,01 \end{array} \right.\)
Giai đoạn 3: \({{H}_{2}}O\to {{H}_{2}}+0,5{{O}_{2}}\)
Gọi y là số mol Cl2 thu được trong giai đoạn 2, z là số mol H2O bị điện phân cho đến thời điểm \({{t}_{2}}=7720s.\)
Ta có hệ:
\(\left\{ \begin{array}{l} {n_{e(2)}} = 2.0,04 + 2y + 2z = \frac{{2.7720}}{{96500}}\\ {n_{kh\mathop i\limits^ (2)}} = 0,04 + 2y + 1,5z = \frac{{2,464}}{{22,4}} \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} y = 0,02\\ z = 0,02 \end{array} \right.\)
\(b=2.0,04+2.0,02=0,12\to a:b=0,04:0,12=1:3\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Hợp chất nào không tạo thành sau phản ứng kim loại tác dụng với axit nitric?
Xảy ra hiện tượng nào sau đây khi nhỏ từ từ dung dịch KOH đến dư vào ống nghiệm dung dịch .
Có 3 dung dịch riêng biệt: H2SO4 1M; KNO3 1M; HNO3 1M được đánh số ngẫu nhiên là (1), (2), (3). Tiến hành các thí nghiệm sau:
Trộn 5 ml dung dịch (1) với 5 ml dung dịch (2), thêm bột Cu dư, thu được V1 lít khí NO.
Trộn 5 ml dung dịch (1) với 5 ml dung dịch (3), thêm bột Cu dư, thu được 2V1 lít khí NO.
Trộn 5 ml dung dịch (2) với 5 ml dung dịch (3), thêm bột Cu dư, thu được V2 lít khí NO.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện.
So sánh nào sau đây đúng?
Quặng nào chứa hàm lượng sắt lớn nhất trong các quặng sau đây?
Từ chất X (C10H10O4, chỉ có một loại nhóm chức) tiến hành các phản ứng (theo đúng tỉ lệ mol):
(a) \(X+3NaOH\to Y+Z+T+{{H}_{2}}O\)
(b) \(2Y+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\to 2E+N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}\)
(c) \(2E+{{C}_{2}}{{H}_{4}}{{\left( OH \right)}_{2}}\rightleftarrows F+2{{H}_{2}}O\)
Biết MY Z T sai?
Cho \({{V}_{1}}\)ml dung dịch NaOH 0,4M vào \({{V}_{2}}\) ml dung dịch H2SO4 0,6M. Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan duy nhất. Tỉ lệ \({{V}_{1}}:{{V}_{2}}\) là
Cho 7,5 garn H2NCH2COOH tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 0,5M. Giá trị của V là
Cho các dung dịch sau: Ba(HCO3)2 , NaOH, AlCl3, KHSO4 được đánh số ngẫu nhiên là X, Y, Z, T. Tiến hành các thí nghiệm sau:
Khối lượng glucozơ cần dùng để điều chế 1 lít dung dịch ancol (rượu) etylic \({{40}^{0}}\) với hiệu suất 80% là bao nhiêu? (Biết khối lượng riêng của ancol nguyên chất là 0,8 g/ml)
Cho 12 gam hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với HCl (dư) thể tích khí H2 sinh ra là 2,24 lít (đktc). Phần kim loại không tan có khối lượng là
Thuốc thử duy nhất có thể dùng để nhận biết 3 chất lỏng đựng trong 3 lọ mất nhãn: phenol, stiren, ancol benzylic là
Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa. Giá trị của m là
Polime nào sau đây thuộc loại polime bán tổng hợp?
Chất nào trong các chất: dầu mè (1), mỡ bò (2), dầu nhớt (3), bơ (4), sữa chua (5) là lipit?