Hóa học Lớp 12: Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và 0,4 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây thu được 4,48 lit khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t thì tổng thể tích khí thu được ở cả 2 điện cực là 10,08 lit (đktc). Biết hiệu suất điện phân 100%. Giá trị của a là A. 0,20 B. 0,15 C. 0,25 D. 0,22, giúp em giải bài này ạ, em cảm ơn thầy cô và các bạn nhiều.
Giải đáp C
Xét thời gian t giây
Cực (+) (anot): 2Cl– -> Cl2 + 2e
0,4 0,2 0,4 mol.e
Vì thu được thể tích là 4,48 l => n = 0,2mol khí => H2O chưa bị điện phân:
Tổng số mol. Số electron ở cực (+) thu được là 0,2 mol.e
Vậy trong thời gian 2t giây thì [số mol. Số electron bên cực (+)] sẽ trao đổi là 0,8 mol.e = cực (-)
,nkhí = 0,45 mol
Và nếu tiếp tục điện phân thì chỉ có nước điện phân còn Cl- đã bị điện phân hết.
2H2O -> O2 + 4H+ + 4e
0,1 0,4
Và bên cực (-) catot:
Cu2+ —> Cu + 2e
a 2a (mol.e)
2H2O —–> H2 + 2OH– + 2e
n 2n
thể tích khí thu được ở cả 2 điện cực trong thời gian 2t giây là
0,2 + 0,1 + n = 0,45 => n = 0,15
Và tổng số mol. Số electron trao đổi cực (+) = tổng số mol. Số electron trao đổi cực (-) = 0,
=> 2a + 0,15.2 = 0,8
=> a = 0,25 mol