Hòa tan 50 gam tinh thể CuSO₄.5H₂O vào 200 ml dung dịch HCl 0,6 M thu được dung dịch X. Đem điện phân dung dịch X (các điện cực trơ) với cường độ dòng điện 1,34A trong 4 giờ (biết hiệu suất điện phân là 100%). Khối lượng kim loại thoát ra ở catot và thể tích khí thoát ra ở anot (ở đktc) lần lượt là:

Đáp án B

Phương pháp giải:

- Tính số mol:

n_Cu²⁺ = n_CuSO4.5H2O

n_Cl^- = n_HCl

n_e = It/F (lưu ý: t tính bằng đơn vị giây)

- Tính toán theo các bán phản ứng điện phân ở các điện cực:

Catot (-):   Cu²⁺ + 2e → Cu

Anot (+):   Cl^- → ½ Cl₂  +  1e

                  H₂O → 2H⁺ + ½ O₂  +  2e

Giải chi tiết:

n_Cu²⁺ = n_CuSO4.5H2O = 50/250 = 0,2 mol.

n_Cl^- = n_HCl = 0,2.0,6 = 0,12 mol.

n_e = It/F = 1,34.4.3600/96500 = 0,2 mol

Catot (-):   Cu²⁺ + 2e → Cu

                             0,2 → 0,1               (mol) ⟹ m_{KL ở catot} = 0,1.64 = 6,4 gam.

Anot (+):   Cl^- → ½ Cl₂  +  1e

                0,12 → 0,06 →  0,12          (mol)

                 H₂O → 2H⁺ + ½ O₂  +  2e

                                         0,02 ← 0,08           (mol)

⟹ ∑n_{khí ở anot} = n_Cl2 + n_O2 = 0,06 + 0,02 = 0,08 mol ⟹ V_{khí ở anot} = 0,08.22,4 = 1,792 lít.