Đáp án D

Đáp án C

CuSO₄ :  a mol

KCl :  0,2 mol

n _{khí (+)}  =  2,464 : 22,4 = 0,11 mol (t giây)

Dung dịch điện phân có Cu²⁺, Cl^- nên giai đoạn đầu điện phân H₂O chưa bị điện phân.

Tại cực (+) 2Cl⁻ →Cl₂ + 2e

                     0,2 →0,1   0,2 mol

n_Cl2 = 0,1 < 0,11

Vậy trong thời gian t giây ở (+), H₂O đã bị điện phân.

2H₂O →  O2 + 4e  + 4H⁺

0,01             →0,04

⇒n_O2 = 0,11−0,1=0,01 mol

Ta có n e^- nhường trong t (giây) = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol

Vậy trong thời gian 2t (giây) n_{e- (nhường, nhận)} = 0,24 × 2 = 0,48 mol

⇒ trong t (giây) kế tiếp ở (+) H₂O đã điện phân tiếp.

               2H₂O→O₂  +  4e + 4H⁺

                         0,06←  0,24

⇒ n _{khí (+)} = 0,1 + 0,01 + 0,06 = 0,17 mol

∑n(↑) ở 2 cực trong 2t (giây) = 5,824 : 22,4= 0,26 mol

⇒ ở cực (-) Cu²⁺ đã hết và H₂O đã bị khử thoát H₂.

⇒n_H2 = 0,26−0,17 = 0,09 mol⇒n_H2 = 0,26−0,17 = 0,09 mol

(−)Cu⁺² + 2e →Cu

       a→   2a

     2H₂O + 2e → H₂ + 2OH⁻

                        0,18←0,09

Ta có: 2a + 0,18 = 0,48 ⇔ 2a = 0,03 ⇒ a = 0,15

Chọn đáp án A

Đáp án B

Các quá trình có thể xảy ra ở 2 điện cực:

+) Catot:     Cu²⁺ + 2e → Cu

                   2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

+) Anot:     2Cl^- → Cl₂ + 2e

                   2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

- Khi điện phân trong t giây:

n_{khí Anot} = 2,464: 22,4 = 0,11 mol

n_Cl2 = 0,5n_Cl- = 0,1 mol < 0,11 => Nước đã bị điện phân ở Anot

=> n_O2 = n_{khí anot} – n_Cl2 = 0,11 – 0,1 = 0,01 mol

=> n_{e trao đổi} = 2n_Cl2 + 4n_O2 = 2.0,1 + 4.0,01 = 0,24 mol

- Khi điện phân trong 2t giây:

=> Số mol electron trao đổi sẽ gấp đôi: n_{e trao đổi} = 2.0,24 = 0,48 mol

+) Tại Anot: n_Cl2 = 0,1 mol

Có: n_e = 2n_Cl2 + 4n_O2 => n_O2 = ¼ (0,48 – 2.0,1) = 0,07 mol

=> n_{khí Anot} = n_Cl2 + n_O2 = 0,1 + 0,07 = 0,17 mol

n_khí  = 5,824: 22,4 = 0,26 mol > 0,17 => Nước bị điện phân ở Catot

=> n_H2(Catot) = 0,26 – 0,17 = 0,09 mol

- Bảo toàn e: n_{e trao đổi} = 2n_Cu2+ + 2n_H2 = 4n_O2 + 2n_Cl2

=> n_Cu2+ = ½ (4.0,07 + 2.0,1 – 2.0,09) = 0,15 mol

=> m = m_CuSO4 = 160.0,15 = 24g

Đáp án A:

Sau t giây

=> n_{e trao đổi} = 0,2 + 0,04 = 0,24 (mol)

Sau 2t giây:

Đáp án D

n k h i ( 1 ) = 3 , 696 22 , 4 = 0 , 165 ( m o l ) ;   n k h i ( 2 ) = 8 , 736 22 , 4 = 0 , 39 ( m o l )

Trong t giây, tại catot thu được 0,165 (mol) => gồm n_Cl2 = 0,15 (mol) và n_O2 = 0,015 (mol)

Tại catot                                                          Tại anot

Cu²⁺ +2e → Cu                                               2Cl^-→ Cl₂ + 2e

                                                                      0,3 → 0,15 (mol)

                                                                  2H₂O → O₂ + 4H+ + 4e

                                                                               0,015       →0,06 (mol)

=> trong t (s) số mol e trao đổi = 0,3 + 0,06 = 0,36 (mol)

Trong thời gian 2t giây, số mol e trao đổi = 0,36.2 = 0,72 (mol)

=> Tại anot thu thêm một lượng khí O₂ là:  n O 2 = n e 4 = 0 , 36 4 = 0 , 09 ( m o l )

=> n_H2 (anot) = 0,39 – n_Cl2- n_O2 = 0,39 – 0,15 – (0,06 + 0,09) = 0,09 (mol)

Bảo toàn electron ta có: n_e(nhận) = 2n_Cu2+ + 2n_H2 = 0,72

=> n_Cu2+ = (0,72 – 0,09.2 )/2 = 0,27 (mol)

=> a = 0,27 (mol)