Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và KCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có màng ngăn xốp). Kết quả thí nghiệm được ghi trong bảng sau:
| Thời gian điện phân (giây) |
t |
t + 3378 |
2t |
| Tổng số mol khí ở 2 điện cực |
a |
a + 0,035 |
2,0625a |
| Số mol Cu ở catot |
b |
b + 0,025 |
b + 0,025 |
Giả sử hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của m gần nhất với:
A. 14,70
B. 17,00
C. 18,60.
D. 16,30
Đáp án C
Điện phân trong 3378 giây tương đương với số e trao đổi là 0,07 mol
Do trao đổi 0,07 mol e chỉ thu được thêm 0,025 mol Cu, chứng tỏ Cu hết
Lúc này ở catot thu thêm 0,025 mol Cu và 0,01 mol H2
Vậy lúc này ở anot thu được thêm 0,025 mol khí
Do số mol khí trao đổi 0,07 nên chứng tỏ đã có tạo ra O2.
Vậy ở anot thu được Cl2 và O2 với số mol lần lượt là 0,015 và 0,01 mol.
Mặt khác do lúc t giây chỉ thu được Cu ở catot và Cl2 ở anot nên a=b.
Vậy t giây thì n e = 2 a nên 2t giây thì n e = 4 a
Lúc 2t giây ở anot thu được a+0,025 mol Cu và a-0,025 mol H2.
Ở catot thu được a+0,015 mol Cl2 và O2 0,5a-0,0075 mol
Tổng số mol khí thu được là:
a - 0,025 +a + 0,015 + 0,5a - 0,0075 = 2,0625a
Giải được a= 0,04
Vậy số mol CuSO4 là 0,065 mol và KCl là 0,11 mol
=> m = 18,595 gam