Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CuSO4 và NaCl vào nước thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân X với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi. Tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực (n) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t) được mô tả như đồ thị bên (đồ thị gấp khúc tại các điểm M, N). Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước. Giá trị của m 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.

Bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố. Quan sát đồ thị ta thấy có 3 đoạn gấp khúc nên suy ra Cl− bị điện phân hết trước Cu 2++ Điểm M thì Cl− bị điện phân hết+ Điểm N thì Cu 2+ bị điện phân hết Quan sát đồ thị ta thấy có 3 đoạn gấp khúc nên suy ra Cl− bị điện phân hết trước Cu 2++ Tại điểm M (t = a): Cl− bị điện phân vừa hết. ⇒ n khí = n Cl2 = 0,01 mol ⇒ n e(t) = 2n Cl2 = 0,02 mol BTNT "Cl" ⇒ n NaCl = 2n Cl2 = 0,02 mol+ Tại t = 6a: H2O đang bị điện phân ở cả 2 điện cực n e(6t) = 6n e(t) = 6.0,02 = 0,12 mol BT electron cho anot: n e(6t) = 2n Cl2+ 4n O2 ⇒ 0,12 = 2.0,01+ 4n O2 ⇒ n O2 = 0,025 mol ⇒ n H2 = n khí− n Cl2− n O2 = 0,045− 0,01− 0,025 = 0,01 mol BT electron cho catot: n e(6t) = 2n Cu+ 2n H2 ⇒ 0,12 = 2n Cu+ 2.0,01 ⇒ n Cu = 0,05 mol BTNT "Cu": n CuSO4 = n Cu = 0,05 mol ⇒ m = m CuSO4+ m NaCl = 0,05.160+ 0,02.58,5 = 9,17 gam

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 9,17..