Tiến hành điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl (hiệu suất 100%, điện cực trơ, màng ngăn xốp) đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực thì ngừng điện phân, thu được dung dịch X và 3,36 lit khí (dktc) ở anot. Dung dịch X hòa tan tối đa 10,2g Al2O3. Giá trị của m là :
A. 25,55
B. 25,20
C. 11,75
D. 12,80
Giải thích: Đáp án A
nAl2O3 = 0,1 ; nkhí = 0,15
Dung dịch X hòa tan được Al2O3 => X có môi trường axit hoặc bazo
(*)TH1 : Dung dịch X có môi trường axit
Catot (-) : Cu2+ + 2e -> Cu
Anot (+) : 2Cl- -> Cl2 + 2e
2H2O -> O2 + 4H+ + 4e
Al2O3 + 6H+ -> 2Al3+ + 3H2O
=> nO2 = ¼ nH+= ¼ . 6nAl2O3 = 0,15 mol = nkhí. Tức là Cl- chưa tham gia phản ứng điện phân (Loại)
(*)TH2 : Dung dịch X có môi trường bazo
Catot (-) : Cu2+ + 2e -> Cu
2H2O + 2e -> 2OH- + H2
Anot (+) : 2Cl- -> Cl2 + 2e
Al2O3 + 2OH- -> 2AlO2- + H2O
=> nOH = 2nAl2O3 = 0,2 mol
nCl2 = 0,15 mol => Bảo toàn e : 2nCu + nOH = 2nCl2 => nCu = 0,05 mol
=> nNaCl = nCl = 0,3 mol ; nCuSO4 = nCu2+ = 0,05 mol
=> m = 25,55g