Cho 32,67 gam tinh thể M(NO₃)₂.nH₂O vào 480 ml dung dịch NaCl 0,5M thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ, có màng ngăn với cường độ dòng điện không đổi ở thời gian t giây, thấy khối lượng catot tăng m gam; đồng thời ở anot thu được 0,135 mol khí. Nếu thời gian điện phân là 2t giây; tổng thể tích khí thoát ra ở 2 điện cực là 8,4 lít (đktc). Giá trị của m và n lần lượt là

Đáp án B

n_NaCl = 0,48.0,5 = 0,24 (mol)

Trong thời gian t giây:

n_{Khí anot} = 0,135 (mol) bao gồm n_Cl2 = 0,12 (mol) => n_O2 = 0,135 – 0,12 = 0,015 (mol)

=> ∑ n_e (trao đổi) = 2n_Cl2 + 4n_O2 = 2.0,12 + 0,015.4 = 0,3 (mol)

Trong thời gian 2t giây thì n_e = 0,3.2 = 0,6 (mol) ; n_{Khí thoát ra} = 8,4/22,4 = 0,375 (mol)

+ Anot: n_Cl2 = 0,12 => n_O2 = (0,6 – 0,12.2)/4 = 0,09 (mol)

+ Catot: n_H2 = 0,375 – n_Cl2 – n_O2 = 0,375 – 0,12 – 0,09 = 0,165 (mol)

Vì catot có H₂ thoát ra nên M²⁺ điện phân hết

Catot                                                                                       Anot

M²⁺ +2e → M                                                                        2Cl^- → Cl₂    + 2e

(0,6 – 0,33)→0,135        (mol)                                                          0,12 → 0,24               (mol)

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-                                                      2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

0,33← 0,165                   (mol)                                                         0,09   ←(0,6 – 0,24)  (mol)

M_{tinh thể} = 32,67/0,135 = 242 (g/mol)

=> M + 124 + 18n = 242

=> M + 18n = 118

=> n = 3 ; M =64 (Cu) thỏa mãn

Tại thời gian t giây Cu²⁺ đã bị điện phân hết

=> m = m_Cu = 0,135.64 = 8,64 (g)