Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch X chứa CuSO4 và NaCl (có tỉ lệ mol tương ứng 3:2) bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A, sau thời gian t giờ thu được dung dịch Y chứa hai chất tan và thấy khối lượng dung dịch Y giảm 33,1 gam so với khối lượng của dung dịch X. Dung dịch Y hòa tan tối đa 3,6 gam Al. Giả sử khí sinh ra trong quá trình điện phân thoát hết ra khỏi dung dịch. Giá trị của t gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 4,5.
B. 6.
C. 5,36.
D. 6,66.
Đáp án C
Dung dịch Y chứa 2 chất tan nên CuSO4 và NaCl bị điện phân hết. Các ptpt xảy ra:
Cu2+ + 2Cl- à Cu+ Cl2 (1)
2CuSO4 + 2H2O à 2Cu + 2H2SO4 + O2 (2)
2Al + 3H2SO4 à Al2(SO4)3 + 3H2 (3)
Theo các ptpu (3) và (2) thì số mol H2SO4 = số mol CuSO4 = 1,5 nAl = 0,2 (mol)
Theo (1) và giả thiết ta có số mol CuSO4 = 0,3 (mol); số mol NaCl = 0,2 (mol)
Giả sử trong quá trình điện phân H2O chưa bị điện phân thì khối lượng dung dịch giảm = 29,5 < 33,1
Vậy nước bị điện phân; khối lượng nước bị điện phân = 3,6 (gam)
ne trao đổi = 2nCl2 + 4nO2 = 1 (mol)
→ t = n F 3600 . 1 = 5 , 36 (giờ)