Tiến hành điện phân dung dịch chứa a mol KCl và b mol CuSO4 với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 7,5A, trong thời gian t = 4632s, thu được dung dịch X, đồng thời anot thoát ra 0,12 mol hỗn hợp khí. Nếu thời gian điện phân là 1,5t (s) thì tổng số mol khí thoát ra ở 2 điện cực là 0,215 mol. Giả sử trong quá trình điện phân nước bay hơi không đáng kể, hiệu suất điện phân đạt 100%, các khí sinh ra không tan trong nước, bỏ qua sự thủy phân của muối. Cho các phát biểu liên quan đến bài toán: (a) Tổng khối lượng 2 muối trước điện phân là 35,48g (b) Nếu thời gian điện phân là 1,25t (s) thì nước đã điện phân ở 2 điện cực (c) Giá trị của a, b lần lượt là 0,12 và 0,25 (d) Dung dịch X chỉ có 2 chất tan (e) Đến thời điểm 1,5t (s), số mol H+ sinh ra ở anot là 0,32 mol Số phát biểu sai 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.

Áp dụng công thức tính số mol trong bài toán điện phân: n e = It/nF Các phản ứng có thể xảy ra ở 2 điện cực: Tại Catot: Cu 2++ 2e → Cu 2H2O+ 2e→ 2OH−+ H2 Tại anot: 2Cl− → Cl 2+ 2e 2H2O → 4H++ O2+ 4e Dựa vào số mol e trao đổi và số mol khí ⇒ chất nào bị điện phân ⇒ số mol các chất ban đầu. Khi t = 4632s ⇒ n e = It/F = 0,36 mol Các phản ứng có thể xảy ra ở 2 điện cực: Tại Catot: Cu 2++ 2e → Cu 2H2O+ 2e → 2OH−+ H2 Tại anot: 2Cl− → Cl 2+ 2e 2H2O → 4H++ O2+ 4e ⇒ n e = 2n Cl2+ 4n O2 = 2.0,5a+ 4x Và: n khí = n Cl2+ n O2 = 0,5a+ x = 0,12 ⇒ a = 0,12 mol; x= 0,06 mol− Khi t = 6948s ⇒ n e = 0,54 mol Tại anot thoát thêm Oxi: n O2 thêm = (0,54 – 0,36): 4 = 0,045 mol ⇒ n khí ở anot = 0,12+ 0,045 = 0,165 mol ⇒ H2O bị điện phân ở Catot ⇒ n H2 = 0,215 – 0,165 = 0,05 mol

Bảo toàn e cho catot: 2n Cu+ 2n H2 = n e ⇒ 2b+ 0,05.2 = 0,54 ⇒ b = 0,22 mol Các phát biểu: (a) Tổng khối lượng 2 muối trước điện phân là 35,48g ⇒ Sai. m muối = 0,12.74,5+ 0,22.160 = 44,14g (b) Nếu thời gian điện phân là 1,25t (s) thì nước đã điện phân ở 2 điện cực ⇒ Đúng. Nếu thời gian là 1,25t ⇒ n e = 1,25.0,36 = 0,45 mol > 2n Cu = 0,44 mol ⇒ nước bị điện phân ở cả catot (c) Giá trị của a,b lần lượt là 0,12 và 0,25 ⇒ Sai. b = 0,22 mol (d) Dung dịch X chỉ có 2 chất tan ⇒ Sai. X gồm 3 chất tan: K 2 SO4, H2SO4, CuSO4. (e) Đến thời điểm 1,5t (s), số mol H+ sinh ra ở anot là 0,32 mol ⇒ Sai. n H+ = 4n O2 = 4.(0,06+ 0,045) = 0,42 mol

Vậy có 4 phát biểu sai

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. 4.