Điện phân dung dịch A chứa x mol C u S O 4 và 0,24 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 3,136 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 8,288 lít (đktc) và dung dịch sau điện phân là dung dịch X (thể tích 1lít) có pH là y. Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của x, y là
A. 0,15; 0,57
B. 0,17; 0,57
C. 0,15; 1
D. 0,17; 1
Đáp án D
Thời gian điện phân t:
n k h í = 3 , 136 22 , 4 = 0,14 mol
Anot:
Cl- → Cl2 +2e
0,24 0,12 0,24 mol
H2O → H+ + O2 + 4e
0,02 0,08 mol
ne trao đổi = 0,32 mol
ne trao đổi = I t F
=> thời gian 2t, ne trao đổi = 0,64 mol
thời gian điện phân 2t nkhí = 0,37 mol
khi đó anot :
Cl- → Cl2 + 2e
0,24 0,12 0,24 mol
H2O → H+ + O2 + 4e
0,1 0,4 mol
=> n H 2 = 0,37- 0,12 – 0,1 = 0,15 mol
catot:
Cu2+ +2e → Cu
x 2x x mol
H2O + 2e → 2OH- + H2
0,15 0,3 0,3 0,15 mol
2x+0,3 = 0,64
=> x = 0,17 mol
mặt khác
nH+ =0,1 mol ⇒ [H+] = 0,1
⇒ pH = 1