Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch X chứa CuSO4 và NaCl (có tỉ lệ mol tương ứng là 2: 5) bằng dòng điện một chiều có cường độ 1,93A, sau thời gian t giờ thu được dung dịch Y chứa hai chất tan và thấy khối lượng dung dịch Y giảm 32,45 gam so với khối lượng dung dịch X. Cho bột nhôm dư vào dung dịch Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H2 (đktc). Giả sử khí sinh ra trong quá trình điện phân thoát ra hết khỏi dung dịch. Giá trị của t là
A. 7,02
B. 9,72
C. 6,94
D. 5,45
Đáp án : B
Gọi số mol CuSO4 và NaCl lần lượt là 2x và 5x mol
Chất tan trong dung dịch chắc chắn có Na2SO4
Vì dung dịch Y phản ứng với Al tạo khí
mà nCl > 2nCu
=> chắc chắn chất còn lại là NaOH
=> Cu2+ và Cl- bị điện phân hết
Các quá trình có thể xảy ra
Catot :
Cu2+ + 2e -> Cu
2H2O + 2e -> H2 + 2OH-
Anot :
2Cl- -> Cl2 + 2e
2H2O -> 4H+ + O2 + 4e
n O H = 2 / 3 n H 2 = 0 , 1 m o l
Vì sau khi điện phân sau các quá trình trên chỉ là điện phân H2O
-> H2 và O2 không ảnh hưởng đến các ion trong dung dịch
=> nOH + 2nCu = nCl
=> 0,1 + 4x = 5x
=> x = 0,1 mol
m g i ả m = m C u + m C l 2 + m H 2 + m H 2 O
⇒ n H 2 O đ p s a u = 0 , 1 m o l
⇒ n e t r a o đ ổ i = 0 , 7 m o l
=> t = 9,72h