Cho 24,94 gam hỗn hợp gồm CuSO4 và KCl vào nước dư thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện I=5A trong thời gian t giây, thấy khối lượng dung dịch giảm 9,7 gam. Nếu thời gian điện phân là 1,5t giây, khối lượng catot tăng 6,4 gam, đồng thời thu được dung dịch Y. Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam Al2O3. Tính giá trị m và t.
nCuSO4 = nCu = 0,1 => nKCl = 0,12
Các phương trình điện phân:
CuSO4 + 2KCl ---> Cu + Cl2 + H2SO4 (1)
0,06<------0,12---->0,06->0,06
CuSO4 + H2O ---> Cu + H2SO4 + 1/2O2 (2)
0,04------------------->0,04--------------->0,02
H2O ---> H2 + 1/2O2 (3)
sau (1) thì m giảm 8,1g
sau (1) và (2) thì m giảm 11,3g
theo đề bài thì sau t (s) thì m giảm 9,7g => (1) xong và (2) đang xảy ra
sau t (s), có nCu = a mol, nCl2 = 0,06 mol, nO2 = b mol
m(giảm) = 64a+32b+0,06.71=9,7 (a)
Bảo toàn e: 2a=4b+0,06.2 (b)
từ (a) và (b) => a = 0,08 và b = 0,01
dùng công thức Faraday: mCu = AIt/nF => 0,08.64 = 64.5t/2.96500 => t = 3088s
3H2SO4 + Al2O3 ---> Al2(SO4)3 + 3H2O
0,04----------0,04/3
=> m = 0,04/3.102 = 1,36g