Google
Câu hỏi: Điện phân 600 ml dung dịch X chứa đồng thời NaCl 0,5M và CuSO4 a mol/1 (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước) đến khi thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 24,25 gam so với khối lượng dung dịch X ban đầu thì ngừng điện phân. Nhúng một thanh sắt nặng 150 gam vào dung dịch Y đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lấy thanh kim loại ra, rửa sạch, làm khô cân được 150,4 gam (giả thiết toàn bộ kim loại tạo thành đều bám hết vào thanh sắt và không có sản phẩm khử của ${{S}^{+6}}$ sinh ra). Giá trị của a là
A. 1,00.
B. 1,50.
C. 0,50.
D. 0,75.
A. 1,00.
B. 1,50.
C. 0,50.
D. 0,75.
Dung dịch ban đầu gồm NaCl (0,3 mol) và và CuSO4 0,6a mol.
Quá trình điện phân:
Catot:
$C{{u}^{2+}}+2\text{e}\xrightarrow{{}}Cu$
$x\to 2\text{x}\to x$ mol
Anot:
$2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2\text{e}$
$0,3\to 0,15\to 0,3$ mol
${{H}_{2}}O+4\text{e}\xrightarrow[{}]{{}}{{O}_{2}}+4{{H}^{+}}$
$ 4y\leftarrow y$ mol
Gọi số mol Cu và O2 phản ứng lần lượt là x, y mol.
Ta có: $64x+0,15.71+32y=24,25$ (1)
Bảo toàn electron: $2\text{x}=0,3+4y$ (2)
Từ (1) và (2) suy ra: $x=0,2; y=0,025$
Dung dịch Y sau điện phân gồm: $N{{a}^{+}};{{H}^{+}}\left( 4y=0,1 mol \right),C{{u}^{2+}}\left( 0,6\text{a}-0,2 mol \right),SO_{4}^{2-}.$
Quá trình cho nhận electron:
$F\text{e} \to F{{\text{e}}^{2+}} + 2\text{e}$ $C{{u}^{2+}} +2\text{e} \to Cu$
$\left( 0,6\text{a}-0,2 \right)+0,05 \leftarrow 2\left( 0,6\text{a}-0,2 \right)+0,1$ $0,6\text{a}-0,2\to 2\left( 0,6\text{a}-0,2 \right)\to 0,6\text{a}-0,2$ mol
$2{{H}^{+}}+2\text{e}\to {{H}_{2}}$
$0,1\to 0,1$ mol
Ta có: $150,4-150=\left( 0,6\text{a}-0,2 \right)64-\left( 0,6\text{a}-0,2+0,05 \right).56\to a=1$
Quá trình điện phân:
Catot:
$C{{u}^{2+}}+2\text{e}\xrightarrow{{}}Cu$
$x\to 2\text{x}\to x$ mol
Anot:
$2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2\text{e}$
$0,3\to 0,15\to 0,3$ mol
${{H}_{2}}O+4\text{e}\xrightarrow[{}]{{}}{{O}_{2}}+4{{H}^{+}}$
$ 4y\leftarrow y$ mol
Gọi số mol Cu và O2 phản ứng lần lượt là x, y mol.
Ta có: $64x+0,15.71+32y=24,25$ (1)
Bảo toàn electron: $2\text{x}=0,3+4y$ (2)
Từ (1) và (2) suy ra: $x=0,2; y=0,025$
Dung dịch Y sau điện phân gồm: $N{{a}^{+}};{{H}^{+}}\left( 4y=0,1 mol \right),C{{u}^{2+}}\left( 0,6\text{a}-0,2 mol \right),SO_{4}^{2-}.$
Quá trình cho nhận electron:
$F\text{e} \to F{{\text{e}}^{2+}} + 2\text{e}$ $C{{u}^{2+}} +2\text{e} \to Cu$
$\left( 0,6\text{a}-0,2 \right)+0,05 \leftarrow 2\left( 0,6\text{a}-0,2 \right)+0,1$ $0,6\text{a}-0,2\to 2\left( 0,6\text{a}-0,2 \right)\to 0,6\text{a}-0,2$ mol
$2{{H}^{+}}+2\text{e}\to {{H}_{2}}$
$0,1\to 0,1$ mol
Ta có: $150,4-150=\left( 0,6\text{a}-0,2 \right)64-\left( 0,6\text{a}-0,2+0,05 \right).56\to a=1$
Đáp án A.