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:
.png)
Tỉ lệ a : b là:
A. 2 : 5.
B. 1 : 3.
C. 3 : 8.
D. 1 : 2.
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
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: \({{H}_{2}}O\to 2{{H}^{+}}+0,5{{O}_{2}}+2e\)
\[\to \] 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: \(2C{{l}^{-}}\to 1C{{l}_{2}}+2e\)
\[\to \]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: \(\left\{ \begin{align}
& {{n}_{e(1)}}=2a+2x=\frac{2.4825}{96500} \\
& {{n}_{kh\acute{i}(1)}}=a+2x=\frac{1,344}{22,4} \\
\end{align} \right.\to \left\{ \begin{align}
& a=0,04 \\
& x=0,01 \\
\end{align} \right.\)
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: \(\left\{ \begin{align}
& {{n}_{e(2)}}=2.0,04+2y+2z=\frac{2.7720}{96500} \\
& {{n}_{kh\acute{i}(2)}}=0,04+2y+1,5z=\frac{2,464}{22,4} \\
\end{align} \right.\to \left\{ \begin{align}
& y=0,02 \\
& z=0,02 \\
\end{align} \right.\)
\(b=2.0,04+2.0,02=0,12\to a:b=0,04:0,12=1:3\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế chất lỏng Y từ dung dịch X
.png)
Trong thí nghiệm trên, xảy ra phản ứng hóa học nào sau đây?
Người ta thường bảo quản kim loại kiềm bằng cách nào sau đây?
Công thức phân tử và công thức cấu tạo của xenlulozơ lần lượt là:
X là một hợp chất hữu cơ có khả năng làm quỳ tím chuyển xanh và có công thức cấu tạo: \({{\text{H}}_{2}}N-{{\left( C{{H}_{2}} \right)}_{4}}-CH\left( N{{H}_{2}} \right)-COOH\). Tên gọi của X là?
Cho các phương trình phản ứng hóa học sau:
(1) \(Ca{{(OH)}_{2}}+KHC{{O}_{3}}\to CaC{{O}_{3}}+X+{{H}_{2}}O\)
(2) \(Ba{{(HC{{O}_{3}})}_{2}}+2NaOH\to BaC{{O}_{3}}+Y+2{{H}_{2}}O\)
Phát biểu nào sau đây về X và Y là đúng?
Thủy phân hoàn toàn 444 gam một lipit thu được 46 gam glixerol và hai loại axit béo. Xác định công thức của hai loại axit béo trên.
Kim loại X tác dụng với H2SO4 loãng giải phóng khí H2. Mặt khác, oxit của X bị H2 khử thành kim loại ở nhiệt độ cao. X là kim loại nào?
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 < MZ < MT < 148, Y và Z là muối của axit cacboxylic. Phát biểu nào sau đây sai?
Trong công nghiệp, có thể chuyển hóa trực tiếp từ chất bẻo lỏng sang chất béo rắn bằng phản ứng
Thủy phân hoàn toàn 55,95 gam một peptit X thu được 66,75 gam alanin (amino axit duy nhất). X là:
Một \(\alpha \)-aminoaxit X no chỉ chứa 1 nhóm \(-N{{H}_{2}}\) và 1 nhóm -COOH. Cho 17,8 gam X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 25,1 gam muối. Tên gọi của X là:
Nếu quy định nồng độ tối đa cho phép của Pb2+ trong nước sinh hoạt là 0,05 mg/l. Hãy cho biết nguồn nước nào dưới đây bị ô nhiễm nặng bởi Pb2+?
Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
\(C{H_4}{N_2}O \to X \to Y \to Z \to T \to E.\)
Biết X, Y, Z, T, E đều là hợp chất của nitơ, Z là khí không màu, nặng hơn không khí. Phát biểu nào sau đây sai?