Cho 80,0 gam muối CuSO4.5H2O vào dung dịch chứa NaCl thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ với cường độ dòng điện I = 9,65A tới khi khối lượng dung dịch giảm 22,8 gam thì dừng điện phân. Nhúng thanh Mg vào dung dịch sau điện phân đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lấy thanh Mg ra, làm khô thấy khối lượng thanh không đổi so với trước phản ứng. Thời gian điện phân là

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Tính được: n CuSO4 = n CuSO4.5H2O Do nhúng thanh Mg có phản ứng xảy ra và sau khi làm khô thành Mg thấy khối lượng không đổi nên suy ra:+ Ở catot thì Cu 2+ chưa bị điện phân hết (phản ứng này Cu bám vào làm khối lượng thanh Mg tăng)+ Ở anot thì H2O đã bị điện phân tạo H+ (phản ứng này hòa tan thanh Mg làm khối lượng thanh Mg giảm) (2 lượng tăng giảm này bù trừ cho nhau nên khối lượng thanh Mg không đổi) Các quá trình tại 2 điện cực: Cu 2++ 2e → Cu 0 Cl− → 0,5Cl 2+ 1e x 2x x y 0,5y y H2O → 2H++ 0,5O2+ 2e z 2z 0,5z 2z+) Áp dụng bảo toàn e: n e (catot) = n e (anot) → (1)+) m dd giảm = m Cu+ m Cl2+ m O2 → (2)+) Do khối lượng thanh Mg không thay đổi nên m Mg tan ra = m Cu bám vào → (3) Giải hệ tìm được x, y, z → n e trao đổi → Thời gian t = n e.F/I Tính được: n CuSO4 = n CuSO4.5H2O = 80/250 = 0,32 mol Do nhúng thanh Mg có phản ứng xảy ra và sau khi làm khô thành Mg thấy khối lượng không đổi nên suy ra:+ Ở catot thì Cu 2+ chưa bị điện phân hết (phản ứng này Cu bám vào làm khối lượng thanh Mg tăng)+ Ở anot thì H2O đã bị điện phân tạo H+ (phản ứng này hòa tan thanh Mg làm khối lượng thanh Mg giảm) (2 lượng tăng giảm này bù trừ cho nhau nên khối lượng thanh Mg không đổi) Các quá trình tại 2 điện cực: Cu 2++ 2e → Cu 0 Cl− → 0,5Cl 2+ 1e x 2x x y 0,5y y H2O → 2H++ 0,5O2+ 2e z 2z 0,5z 2z+) Áp dụng bảo toàn e: n e (catot) = n e (anot) → 2x = y+ 2z (1)+) m dd giảm = m Cu+ m Cl2+ m O2 → 64x+ 71.0,5y+ 32.0,5z = 22,8 (2)+) Dung dịch sau pư chứa: Cu 2+ dư (0,32−x); Na+; H+ (2z) và SO4 2- Cho thanh Mg vào có các pư: Mg+ 2H+ → Mg 2++ H2 z ← 2z Mg+ Cu 2+ → Mg 2++ Cu 0,32-x ← 0,32-x → 0,32-x Do khối lượng thanh Mg không thay đổi nên m Mg tan ra = m Cu bám vào → 24.(z+ 0,32− x) = 64.(0,32-x) (3) Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,23; y = 0,16; z = 0,15 → n e trao đổi = 2x = 0,46 mol → t = n e.F/I = 0,46.96500/9,65 = 4600 giây

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. 4600 giây..