Điện phân dung dịch X chứa CuSO$_{4}$, KCl và HCl với điện cực tro, màng ngăn xốp. Cường độ dòng điện không đổi. Tổng số mol khí thoát ra ở cả h

[Huỳnh Hiền]

Điện phân dung dịch X chứa CuSO$_{4}$, KCl và HCl với điện cực tro, màng ngăn xốp. Cường độ dòng điện không đổi. Tổng số mol khí thoát ra ở cả hai điện cực phụ thuộc vào thời gian điện phân theo đồ thị sau:

Biết hiệu suất phản ứng điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và không bay hơi trong quá trình điện phân. Phần trăm thể tích khí H$_{2}$ ở thời điểm 6t là
A. 30%
B. 50%
C. 60%
D. 40%

 

[Trịnh Quốc Lâm]

Đáp án B
Giai đoạn 1: khí Cl$_{2}$ thoát ra.
Giai đoạn 2: khí Cl$_{2}$ và H$_{2}$ thoát ra.
Giai đoạn 3: H$_{2}$ và O$_{2}$.
Lúc t giây: ${{n}_{e}}=x\to {{n}_{C{{l}_{2}}}}={{n}_{C{{u}^{2+}}}}=0,5\text{x}$
Lúc 3t giây: ${{n}_{e}}=3\text{x}$

$2{{H}^{+}}+2\text{e}\to {{H}_{2}}$
$\left( 3\text{x}-x \right)\to x$
${{n}_{\uparrow }}=0,5\to x+1,5\text{x}=0,5\to x=0,2$
Lúc 4t giây: ${{n}_{e}}=4\text{x}=0,8$

Lúc này ${{H}^{+}}$ điện phân hết: ${{n}_{{{H}^{+}}}}=0,6$
Lúc 6t giây: ${{n}_{e}}=6\text{x}=1,2$

$2{{H}_{2}}O+2\text{e}\to 2\text{O}{{H}^{-}}+{{H}_{2}}$
$\left( 1,2-0,2-0,6 \right)\to 0,2$
$\to %{{V}_{{{H}_{2}}}}=\frac{{{n}_{{{H}_{2}}}}}{{{n}_{{{H}_{2}}}}+{{n}_{C{{l}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}}.100=\frac{0,3+0,2}{0,3+0,2+0,4+0,1}.100=50%$.