Điện phân 800 ml dung dịch gồm NaCl, HCl và CuCl2 0,02M (điện cực trơ, màng ngăn xốp) với cường độ dòng điện 9,65A. Mối liên hệ giữa thời gian điện phân và pH của dung dịch điện phân được biểu diễn bằng đồ thị dưới đây (giả sử muối đồng không bị thủy phân): Giá trị của t trên đồ thị 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.

*Đoạn 1: pH không thay đổi trong khoảng thời gian catot khử Cu 2+ và anot oxi hóa ion Cl−. Catot: Cu 2++ 2e → Cu → n e đoạn 1 = 2.n Cu2+ *Đoạn 2: pH tăng nhanh chóng do H+ bị khử cho tới khi hết tại catot: Catot: 2H++ 2e → H2 → n e đoạn 2 = n H+ *Đoạn 3: pH tiếp tục tăng, dung dịch chuyển sang môi trường kiềm do H2O bị khử tại catot tạo OH−. Catot: 2H2O+ 2e → 2OH−+ H2 → n e đoạn 3 = n OH-

Vậy số mol electron trao đổi trong cả 3 giai đoạn bằng n e trao đổi = n e đoạn1+ n e đoạn2+ n e đoạn3 Mặt khác ta có: n e trao đổi = It/F

Từ đó tính được giá trị t

Ta có: n CuCl2 = 0,8.0,02 = 0,016 (mol) Ban đầu: pH = 2 → [H+ ] = 10−2 (M) = 0,01 M → n HCl = 0,01.0,8 = 0,008 mol *Đoạn 1: pH không thay đổi trong khoảng thời gian catot khử Cu 2+ và anot oxi hóa ion Cl−. Catot: Cu 2++ 2e → Cu → n e đoạn 1 = 2.n Cu2+ = 2.0,016 = 0,032 (mol) *Đoạn 2: pH tăng nhanh chóng do H+ bị khử cho tới khi hết tại catot: Catot: 2H++ 2e → H2 → n e đoạn 2 = n H+ = 0,008 mol *Đoạn 3: pH tiếp tục tăng, dung dịch chuyển sang môi trường kiềm do H2O bị khử tại catot tạo OH−

Ta có: pH = 13 → [H+ ] = 10−13 M → [OH− ] = 0,1 M → n OH- = 0,8.0,1 = 0,08 mol Catot: 2H2O+ 2e → 2OH−+ H2

Ta có: n e đoạn3 = n OH- = 0,08 mol

Vậy số mol electron trao đổi trong cả 3 giai đoạn bằng n e trao đổi = n e đoạn1+ n e đoạn2+ n e đoạn3 = 0,032+ 0,008+ 0,08 = 0,12 (mol) Mặt khác ta có: n e trao đổi = It/F → t = 0,12.96500/9,65 = 1200 (s)

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 1200..