Điện phân dung dịch chứa CuSO4 và NaCl (tỉ lệ mol 4 : 3) với điện cực trơ, màng ngăn xốp và cường độ dòng điện 2,36A trong t giây. Thu được dung dịch Y gồm hai chất tan với khối lượng giảm 4,295 gam so với ban đầu. Dung dịch Y hòa tan tối đa 0,45 gam Al. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất 100%, bỏ qua sự bay hơi của nước.
(1) Dung dịch sau điện phân có pH < 7.
(2) Tổng thể tích khí thu được tại anode (ở đkc) là 0,86765 lít.
(3) Khối lượng Cu thu được ở cathode là 1,28 gam.
(4) Thời gian điện phân gần với giá trị là 4498 giây.
(5) Thay dung dịch CuSO4 bằng dung dịch CuCl2 thì bản chất quá trình điện phân không thay đổi.
Số phát biểu đúng là
A. 3. B. 2. C. 4. D. 5.
Phản ứng điện phân:
CuSO4 + 2NaCl —> Cu + Cl2 + Na2SO4
CuSO4 + H2O —> Cu + ½O2 + H2SO4
H2O —> H2 + ½O2
Y gồm hai chất tan là Na2SO4, H2SO4
Ban đầu: nCuSO4 = 4x; nNaCl = 3x —> Y chứa Na2SO4 (1,5x) và H2SO4 (4x – 1,5x = 2,5x)
2Al + 3H2SO4 —> Al2(SO4)3 + 3H2
—> nAl = 2.2,5x/3 = 0,45/27 —> x = 0,01
Cathode: nCu = 4x = 0,04; nH2 = a
Anode: nCl2 = 3x/2 = 0,015; nO2 = b
Bảo toàn electron: 0,04.2 + 2a = 0,015.2 + 4b
m giảm = 0,04.64 + 2a + 0,015.71 + 32b = 4,295
—> a = 0,015; b = 0,02
ne = 0,04.2 + 2a = It/F —> t = 4498s
(1) Đúng, dung dịch sau điện phân chứa H2SO4 nên pH < 7
(2) Đúng, V khí anode = 24,79(b + 0,015) = 0,86765 L
(3) Sai, mCu = 0,04.64 = 2,56 gam
(4) Đúng (tính ở trên)
(5) Sai, nếu dùng CuCl2 thì bộ phản ứng là:
CuCl2 —> Cu + Cl2
2NaCl + 2H2O —> H2 + Cl2 + NaOH
H2O —> H2 + ½O2