Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO4 và NaCl (tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 3) với cường độ dòng điện 1,34 A. Sau thời gian t giờ, thu được dung dịch Y (chứa hai chất tan) có khối lượng giảm 10,375 gam so với dung dịch ban đầu. Cho bột Al dư vào Y, thu được 1,68 lít khí H2 (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hoà tan của khí trong nước và và sự bay hơi của nước. Giá trị của t là
A. 4
B. 7
C. 6
D. 5
Hướng dẫn giải:
Đáp án B.
Dung dịch Y chứa NaOH và Na2SO4.
Đặt số mol của CuSO4 và NaCl lần lượt là x và 3x mol.
Khi cho Al tác dụng với dung dịch Y thì: \( {{n}_{NaOH}}=\frac{2}{3}{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,05\text{ }mol \)
\(\xrightarrow{BTNT:Na}{{n}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}}}=\frac{3x-0,05}{2}\) mà \({{n}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}}}={{n}_{CuS{{O}_{4}}}}=x\Rightarrow x=0,05\text{ }mol\)
Tại Catốt thu được Cu(0,05) và H2 (a) còn tại anốt thu được khí Cl2 (0,075) và O2 (b).
Ta có: \( \left\{ \begin{align}& \xrightarrow{BT:e}2.0,05+2a=0,075.2+4b \\ & 64.0,05+2a+0,075.71+32b=10,375 \\ \end{align} \right. \) \( \Rightarrow \left\{ \begin{align} & a=0,125 \\ & b=0,05 \\ \end{align} \right.\Rightarrow {{n}_{e}}=0,35\text{ }mol\Rightarrow t=7h \)