Câu hỏi
Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 2,464 lít khí ở anot (đktc). Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 5,824 lít (đktc). Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của a là
- A. 0,18.
- B. 0,15.
- C. 0,26.
- D. 0,24.
Đáp án đúng
B. 0,15.
Có thể bạn cần
Tổng hợp sách, PDF, bảng tra cứu và đề luyện tập cho học sinh THCS, THPT. Lọc nhanh theo lớp, môn học hoặc nhu cầu học tập.
Giải thích vì sao đáp án đúng
Đáp án đúng là B. 0,15..
Dựa vào dữ kiện của câu hỏi, phương án này là lựa chọn phù hợp nhất.
Bài toán điện phân dung dịch Các quá trình có thể xảy ra ở 2 điện cực: +) Catot: Cu 2+ + 2e → Cu 2H2 O + 2e → 2OH – + H2 +) Anot: 2Cl – → Cl 2 + 2e 2H2 O → 4H + + O2 + 4e => Biện luận các chất khí có trong hỗn hợp khí thu được trong 2 giai đoạn: – Khi điện phân trong t giây – Khi điện phân trong 2t giây => Xem H2 O có bị điện phân ở các điện cực hay không – Dựa vào dịnh luật bảo toàn electron trao đổi => số mol Cu 2+ => m Các quá trình có thể xảy ra ở 2 điện cực: +) Catot: Cu 2+ + 2e → Cu 2H2 O + 2e → 2OH – + H2 +) Anot: 2Cl – → Cl 2 + 2e 2H2 O → 4H + + O2 + 4e – Khi điện phân trong t giây: n khí Anot = 2,464: 22,4 = 0,11 mol n Cl2 = 0,5n Cl- = 0,1 mol < 0,11 => Nước đã bị điện phân ở Anot => n O2 = n khí anot – n Cl2 = 0,11 – 0,1 = 0,01 mol => n e trao đổi = 2n Cl2 + 4n O2 = 2.0,1 + 4.0,01 = 0,24 mol – Khi điện phân trong 2t giây: => Số mol electron trao đổi sẽ gấp đôi: n e trao đổi = 2.0,24 = 0,48 mol +) Tại Anot: n Cl2 = 0,1 mol Có: n e = 2n Cl2 + 4n O2 => n O2 = ¼ (0,48 – 2.0,1) = 0,07 mol => n khí Anot = n Cl2 + n O2 = 0,1 + 0,07 = 0,17 mol n khí = 5,824: 22,4 = 0,26 mol > 0,17 => Nước bị điện phân ở Catot => n H2(Catot) = 0,26 – 0,17 = 0,09 mol – Bảo toàn e: n e trao đổi = 2n Cu2+ + 2n H2 = 4n O2 + 2n Cl2 => n Cu2+ = ½ (4.0,07 + 2.0,1 – 2.0,09) = 0,15 mol ⟹ n CuSO4 = n Cu2+ = 0,15 (mol) Đáp án B
Trắc nghiệm Hóa học lớp 12 liên quan
Vì sao các đáp án còn lại không đúng?
- A. 0,18. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng B. 0,15., có thể thấy lựa chọn A không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- B. 0,15. là đáp án đúng. Phương án này phù hợp với kết luận của lời giải: B. 0,15.. Cụ thể, Bài toán điện phân dung dịch Các quá trình có thể xảy ra ở 2 điện cực: +) Catot: Cu 2+ + 2e → Cu 2H2 O + 2e → 2OH – + H2 +) Anot: 2Cl – → Cl 2 + 2e 2H2 O → 4H + + O2 + 4e => Biện luận các chất khí có trong hỗn hợp khí thu được trong 2 giai đoạn: – Khi điện phân trong t giây – Khi điện phân trong 2t giây => Xem H2 O có bị điện phân ở các điện cực hay không – Dựa vào dịnh luật bảo toàn electron trao đổi => số mol Cu 2+ => m Các quá trình có thể xảy ra ở 2 điện cực: +) Catot: Cu 2+ + 2e → Cu 2H2 O + 2e → 2OH – + H2 +) Anot: 2Cl – → Cl 2 + 2e 2H2 O → 4H + + O2 + 4e – Khi điện phân trong t giây: n khí Anot = 2,464: 22,4 = 0,11 mol n Cl2 = 0,5n Cl- = 0,1 mol < 0,11 => Nước đã bị điện phân ở Anot => n O2 = n khí anot – n Cl2 = 0,11 – 0,1 = 0,01 mol => n e trao đổi = 2n Cl2 + 4n O2 = 2.0,1 + 4.0,01 = 0,24 mol – Khi điện phân trong 2t giây: => Số mol electron trao đổi sẽ gấp đôi: n e trao đổi = 2.0,24 = 0,48 mol +) Tại Anot: n Cl2 = 0,1 mol Có: n e = 2n Cl2 + 4n O2 => n O2 = ¼ (0,48 – 2.0,1) = 0,07 mol => n khí Anot = n Cl2 + n O2 = 0,1 + 0,07 = 0,17 mol n khí = 5,824: 22,4 = 0,26 mol > 0,17 => Nước bị điện phân ở Catot => n H2(Catot) = 0,26 – 0,17 = 0,09 mol – Bảo toàn e: n e trao đổi = 2n Cu2+ + 2n H2 = 4n O2 + 2n Cl2 => n Cu2+ = ½ (4.0,07 + 2.0,1 – 2.0,09) = 0,15 mol ⟹ n CuSO4 = n Cu2+ = 0,15 (mol) Đáp án B
- C. 0,26. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng B. 0,15., có thể thấy lựa chọn C không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- D. 0,24. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng B. 0,15., có thể thấy lựa chọn D không thỏa mãn kết luận cần tìm.
Kiến thức liên quan
Câu hỏi thuộc phần điều chế Kim loại. Nguyên tắc chung là khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại. Kim loại hoạt động mạnh thường được điều chế bằng điện phân nóng chảy.
Bạn có thể xem thêm kiến thức nền tại bảng tuần hoàn các nguyên tố. Với dạng câu hỏi về cấu hình electron, cần xác định đúng số hiệu nguyên tử, thứ tự phân bố electron vào các phân lớp và chú ý cấu hình electron của ion nếu đề hỏi ion.
Mẹo ghi nhớ
Khi gặp câu hỏi tương tự, hãy xác định từ khóa chính trong đề bài, sau đó đối chiếu với tính chất đặc trưng của nguyên tố, nhóm nguyên tố hoặc hợp chất được nhắc đến. Cách làm này giúp loại trừ nhanh các phương án sai và chọn đáp án chính xác hơn.
