Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm CuSO4 và KC1 bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi, sau thời gian t giây, ở anot thoát ra 2,688 lít hỗn hợp khí (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây; thể tích khí thoát ra ở anot gấp 3 lần thể tích khí thoát ra ở catot (đo cùng điều kiện); đồng thời khối lượng catot tăng 18,56 gam. Gia trị của m là:
A. 55,34 gam
B. 50,87 gam
C. 53,42 gam
D. 53,85 gam
Chọn đáp án A.
Đặt số mol của CuSO4 và KCl lần lượt là x, y.
Phương trình điện phân:
Catot: Cu2+ +2e → Cu
2H2O + 2e → 2OH- + H2
Anot: 2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + 4e + O2
Điện phân t giây:
0 , 5 y + n O 2 t = 2 , 688 22 , 4 = 0 , 12 m o l
⇒ n O 2 t = 0 , 12 - 0 , 5 y
=> nđiện phân = y + 4 . 0 , 12 - 0 , 5 y = 0 , 48 - y
Điện phân 2t giây:
nđiện phân = 2 . 0 , 48 - y mol
⇒ n O 2 2 t = 0 , 24 - 0 , 75 y mol
mcatot tăng = 64 x = 18 , 56 ⇒ x = 0 , 29
⇒ n H 2 = 019 - y
⇒ m = 160 x + 74 , 5 y = 55 , 34 g