Điện phân dung dịch X gồm Cu(NO3)2 và NaCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 2,5A. Sau t giây, thu được 7,68 gam kim loại ở catot, dung dịch Y (vẫn còn màu xanh) và hỗn hợp khí ở anot có tỉ khối so với H2 bằng 25,75. Mặt khác, nếu điện phân X trong thời gian 12352 giây thì tổng số mol khí thu được ở hai điện cực là 0,11 mol. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân. Số mol ion Cu2+ trong Y là
A. 0,02
B. 0,03
C. 0,01
D. 0,04
Đáp án B
☆ Xét thời gian điện phân là t giây:
Từ tỉ khối khí bên anot so với với H2 → gồm O2 và Cl2 với số mol bằng nhau.
dung dịch Y vẫn còn màu xanh chứng tỏ vẫn dư Cu2+ trong Y.
⇒ 7,68 gam kim loại thu được là 0,12 mol Cu → ∑ne trao đổi = 0,12 × 2 = 0,24 mol.
⇒ 4nO2 + 2nCl2 = 0,24 ⇒ nO2 = nCl2 = 0,04 mol.
☆ xét thời gian điện phân là 12352 giây
→ Áp dụng công thức định luật Farađay có ∑ne trao đổi = It ÷ 96500 = 0,32 mol.
Bên anot: ra hết Cl2 là 0,04 mol ⇒ nO2 = (0,32 – 0,04 × 2) ÷ 4 = 0,06 mol.
Mà giả thiết ∑nkhí 2 cực = 0,11 mol ⇒ nH2 bên catot = 0,01 mol.
Catot thu được H2 chứng tỏ Cu2+ bị điện phân hết ⇒ ∑nCu2+ = (0,32 – 0,01 × 2) ÷ 2 = 0,15 mol.
Quay lại thời gian sau điện phân t giây, nCu2+ trong Y = 0,15 – 0,12 = 0,03 mol