Tiến hành điện phân (với điện cực trơ có vách ngăn...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Ở anot: Cl^-, SO₄^2-, H₂O

Ở catot: Cu²⁺, Na⁺, H₂O

Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa 1/150 mol Al₂O₃

Nên dung dịch sau điện phân chứa OH^- hoặc H⁺

TH1: Nếu dung dịch sau phản ứng chứa axit

→ Ở anot xảy ra quá trình điện phân nước:

2H₂O → O₂+ 4H⁺+ 4e

TH2: Nếu dung dịch sau phản ứng chứa OH^-

→ Ở catot xảy ra quá trình điện phân nước:

2H₂O + 2e → H₂+ 2OH^-

Giải chi tiết:

Ở anot: Cl^-, SO₄^2-, H₂O

Ở catot: Cu²⁺, Na⁺, H₂O

Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa 1/150 mol Al₂O₃

Nên dung dịch sau điện phân chứa OH^- hoặc H⁺

TH1: Nếu dung dịch sau phản ứng chứa axit

→ Ở anot xảy ra quá trình điện phân nước:

2H₂O → O₂+ 4H⁺+ 4e

Ta có: n_H+ = 6.n_Al2O3 = 0,04 mol → n_O2 = 0,01 mol → n_Cl2 = 0,01 mol

Áp dụng bảo toàn electron ta có:

n_Cu = (0,01.4 + 0,01.2)/2 = 0,03  mol→ m = 0,03.160 + 0,02.58,5 = 5,97 gam

TH2: Nếu dung dịch sau phản ứng chứa OH^-

→ Ở catot xảy ra quá trình điện phân nước:

2H₂O + 2e → H₂+ 2OH^-

Ta có: n_OH- = 2.n_Al2O3 = 1/75 mol và n_Cl2 = 0,02 mol

Bảo toàn electron ta có:

\({n_{Cu}} = \frac{{2.0,02 - \frac{1}{{75}}}}{2} = \frac{1}{{75}}mol\) → m = 160.1/75 + 0,04.58,5 = 4,473 gam

Vậy giá trị lớn nhất của m là 5,97 gam gần giá trị 6,0 nhất.

Đáp án D