Tiến hành điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 và b mol NaCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 2A (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). Gọi V là tổng thể tích khí (đktc) thoát ra ở cả hai điện cực. Quá trình điện phân được mô tả theo đồ thị sau:
.png)
Tỉ lệ a : b là:
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGiai đoạn 1:
Catot: \(C{{u}^{2+}}+2e\to Cu\), Anot: \(2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e\).
→ 2 mol e ứng với 1 mol khí sinh ra ở cả hai điện cực.
Giai đoạn 2: Có hai trường hợp xảy ra.
+ Trường hợp 1: \(C{{l}^{-}}\) bị điện phân hết trước Cu2+.
Catot: \(C{{u}^{2+}}+2e\to Cu\); Anot: \({{H}_{2}}O\to 2{{H}^{+}}+0,5{{O}_{2}}+2e\)
\[\to \] 2 mol e ứng với 0,5 mol khí sinh ra ở cả hai điện cực.
+ Trường hợp 2: Cu2+ bị điện phân hết trước \(C{{l}^{-}}\).
Catot: \(2{{H}_{2}}O+2e\to 2O{{H}^{-}}+1{{H}_{2}}\); Anot: \(2C{{l}^{-}}\to 1C{{l}_{2}}+2e\)
\[\to \]2 mol e ứng với 2 mol khí sinh ra ở cả hai điện cực.
Nhìn vào đường gấp khúc của đồ thị, ta thấy đoạn hai dốc hơn đoạn một, do đó trường hợp xảy ra là trường hợp 2.
Số mol Cl2 thu được trong giai đoạn 1 là a. Gọi x là số mol Cl2 thu được từ khi Cu2+ bị điện phân hết cho đến thời điểm t1 = 4825s.
Ta có hệ: \(\left\{ \begin{align}
& {{n}_{e(1)}}=2a+2x=\frac{2.4825}{96500} \\
& {{n}_{kh\acute{i}(1)}}=a+2x=\frac{1,344}{22,4} \\
\end{align} \right.\to \left\{ \begin{align}
& a=0,04 \\
& x=0,01 \\
\end{align} \right.\)
Giai đoạn 3: \({{H}_{2}}O\to {{H}_{2}}+0,5{{O}_{2}}\)
Gọi y là số mol Cl2 thu được trong giai đoạn 2, z là số mol H2O bị điện phân cho đến thời điểm \({{t}_{2}}=7720s.\)
Ta có hệ: \(\left\{ \begin{align}
& {{n}_{e(2)}}=2.0,04+2y+2z=\frac{2.7720}{96500} \\
& {{n}_{kh\acute{i}(2)}}=0,04+2y+1,5z=\frac{2,464}{22,4} \\
\end{align} \right.\to \left\{ \begin{align}
& y=0,02 \\
& z=0,02 \\
\end{align} \right.\)
\(b=2.0,04+2.0,02=0,12\to a:b=0,04:0,12=1:3\)
Câu hỏi liên quan
-
Người ta thường bảo quản kim loại kiềm bằng cách nào sau đây?
-
Dãy gồm các chất đều phản ứng với phenol là
-
Từ chất X (C10H10O4, chỉ có một loại nhóm chức) tiến hành các phản ứng (theo đúng tỉ lệ mol):
(a) \(X+3NaOH\to Y+Z+T+{{H}_{2}}O\)
(b) \(2Y+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\to 2E+N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}\)
(c) \(2E+{{C}_{2}}{{H}_{4}}{{\left( OH \right)}_{2}}\rightleftarrows F+2{{H}_{2}}O\)
Biết MY < MZ < MT < 148, Y và Z là muối của axit cacboxylic. Phát biểu nào sau đây sai?
-
Cho các chất: stiren, benzen, propilen, axetilen. Số chất làm mất màu nước brom ở nhiệt đồ thường là?
-
Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế chất lỏng Y từ dung dịch X
.png)
Trong thí nghiệm trên, xảy ra phản ứng hóa học nào sau đây?
-
Hòa tan hoàn toàn m1 gam FeSO4.7H2O vào m2 gam dung dịch FeSO4 10,16% để thu được dung dịch FeSO4 25%. Tỉ lệ \(\frac{{{m}_{1}}}{{{m}_{2}}}\) là
-
Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa 0,02 mol Ba(OH)2. Giá trị khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào khi CO2 biến thiên trong khoảng từ 0,005 mol đến 0,024 mol?
-
Trong công nghiệp, có thể chuyển hóa trực tiếp từ chất bẻo lỏng sang chất béo rắn bằng phản ứng
-
Cho các phương trình phản ứng hóa học sau:
(1) \(Ca{{(OH)}_{2}}+KHC{{O}_{3}}\to CaC{{O}_{3}}+X+{{H}_{2}}O\)
(2) \(Ba{{(HC{{O}_{3}})}_{2}}+2NaOH\to BaC{{O}_{3}}+Y+2{{H}_{2}}O\)
Phát biểu nào sau đây về X và Y là đúng?
-
Hòa tan hoàn toàn 43,56 gam hỗn hợp X gồm Mg, CuO, Fe3O4 và FeCO3 (trong đó nguyên tố oxi chiếm 22,04% về khối lượng) vào 960 ml dung dịch HNO3 2M, thu được dung dịch Y chỉ chứa muối và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm N2O, NO và CO2, có tỉ khối so với H2 là 18,5. Cho Y phản ứng tối đa với 1,77 lít dung dịch NaOH 1M (đun nóng), thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 48 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của CuO trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Một \(\alpha \)-aminoaxit X no chỉ chứa 1 nhóm \(-N{{H}_{2}}\) và 1 nhóm -COOH. Cho 17,8 gam X tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 25,1 gam muối. Tên gọi của X là:
-
Oxit nào sau đây là không phải oxit axit?
-
Este X mạch hở được tạo ra từ axit no A và etylen glicol. Biết rằng a gam X ở thể hơi chiếm thể tích bằng thể tích của 6,4 gam oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất; Mặt khác, a gam X phản ứng hết với xút tạo ra 32,8 gam muối. Nếu cho 200 gam A phản ứng với 50 gam etylen glicol ta thu được 87,6 gam este. Tên của X và hiệu suất phản ứng tạo X là:
-
Công thức phân tử và công thức cấu tạo của xenlulozơ lần lượt là:
-
Có 3 dung dịch riêng biệt: H2SO4 1M; KNO3 1M; HNO3 1M được đánh số ngẫu nhiên là (1), (2), (3). Tiến hành các thí nghiệm sau:
Trộn 5 ml dung dịch (1) với 5 ml dung dịch (2), thêm bột Cu dư, thu được V1 lít khí NO.
Trộn 5 ml dung dịch (1) với 5 ml dung dịch (3), thêm bột Cu dư, thu được 2V1 lít khí NO.
Trộn 5 ml dung dịch (2) với 5 ml dung dịch (3), thêm bột Cu dư, thu được V2 lít khí NO.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. So sánh nào sau đây đúng?
-
Polime nào sau đây có cấu trúc mạch phân nhánh?
-
Dẫn 4,48 lít CO (đktc) đi qua m gam hỗn hợp oxit nung nóng gồm MgO, Al2O3, Fe2O3 và CuO. Sau một thời gian, thu được hỗn hợp rắn X và hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 là 20,4. Cho X tan hoàn toàn trong dung dịch HCl (loãng), thu được dung dịch Z chỉ chứa (2m – 4,36) gam muối và thoát ra 1,792 lít (đktc) khí H2. Cho Z tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư, thu được (5m + 9,08) gam kết tủa. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Thủy phân hoàn toàn 6,84 gam saccarozơ rồi chia sản phẩm thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thì thu được x gam kết tủa. Phần 2 cho tác dụng với dung dịch nước brom dư, thì có y gam brom tham gia phản ứng. Giá trị x và y lần lượt là:
-
Thêm từ từ đến hết dung dịch chứa 0,2 mol KHCO3 và 0,1 mol K2CO3 vào dung dịch chứa 0,3 mol HCl. Thể tích khí CO2 (đktc) thu được là:
-
Kim loại X tác dụng với H2SO4 loãng giải phóng khí H2. Mặt khác, oxit của X bị H2 khử thành kim loại ở nhiệt độ cao. X là kim loại nào?
