Tiến hành điện phân với điện cực trơ và màng ngăn xốp một dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl

Câu hỏi:

Tiến hành điện phân với điện cực trơ và màng ngăn xốp một dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO₄ và NaCl cho đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở cả hai điện cực thì dừng lại. Ở anot thu được 0,896 lít khí (đkc). Dung dịch sau khi điện phân có thể hòa tan tối đa 3,2 gam CuO. Giá trị của m là:

A. 11,94.
B. 9,60
C. 5,97.
D. 6,40

Lời giải tham khảo:

Đáp án đúng: A

- Vì dung dịch hòa tan được CuO nên dung dịch sau điện phân có chứa H⁺ (tức là tại anot nước đã điện phân). Ta có :

Tại catot

Tại anot

Cu²⁺ + 2e → Cu

x mol 2x mol → x mol

2Cl^- → Cl₂ + 2e

2y mol y mol 2y mol

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

0,08 mol ← 0,02 mol → 0,08 mol

Xét hỗn hợp khí ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l} 2{n_{C{u^{2 + }}}} = 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}}\\ {n_{C{l_2}}} = {n_{khi}} - {n_{{O_2}}} \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} 2x - 2y = 0,08\\ y = 0,02 \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} x = 0,06\,mol\\ y = 0,02\,mol \end{array} \right.\)

\(\Rightarrow m = 160{n_{CuS{O_4}}} + 58,5{n_{NaCl}} = 11,94g\)