Điện phân với điện cực trơ 500ml dung dịch $\large CuSO_4$ đến khi thu

Điện phân với điện cực trơ 500ml dung dịch $\large CuSO_4$ đến khi thu được 1,12 lít khí (đktc) ở anot thì dừng lại. Ngâm một lá sắt vào dung dịch sau điện phân đến khi phản ứng hoàn toàn thì thấy khối lượng lá sắt tăng 0,8 gam. Nồng độ mol của dung dịch $\large CuSO_4$ ban đầu là

• A.

  0,4 M

• B.

  1,8 M

• C.

  1,5 M

• D.

  3,6 M

$\large \begin{matrix}
2CuSO_4&+ &2H_2O&\rightarrow &2Cu &+ &2H_2SO_4&+ &O_2 \\ 
 & & & & 0,1 &  & 0,1&  & 0,05
\end{matrix}$

$\large  n_{H_2SO_4}=0,1 \Rightarrow  n_{H^+} = 2n_{H_2SO_4} = 0,2$

Đặt $\large n_{Cu^{2+}}$ chưa bị điện phân = a mol

$\large\Rightarrow  n_{Fe \  pứ \ tối \ đa} =  n_{Cu^{2+}} + \dfrac{n_{H^+}}{2} = (a+0,1)$

Fe cho vào dd sau điện phân sẽ tác dụng với $\large  n_{Cu^{2+}}$ còn dư và $\large n_{H^+}$ được tạo ra.

$\large \begin{matrix}
Fe&+ &Cu^{2+}&\rightarrow &Fe^{2+}&+ &Cu \\ 
 a& & a& & a&  & a 
\end{matrix}$

$\large \begin{matrix}
Fe&+ &2H^+ &\rightarrow &Fe^{2+} &+ &H_2 \\ 
0,1& & 0,2 
\end{matrix}$

$\large  m_{Fe \ tăng} = m_{Cu \ tạo \ ra} - m_{Fe \ pứ }= 0,8$

$\large  \Rightarrow 64a - 56(a+0,1) = 0,8$

$\large  \Rightarrow a = 0,8$ mol

$\large  \Rightarrow  n_{CuSO_4}= n_{Cu \ bị \ điện \ phân} + n_{Cu \ chưa \ điện \ phân}$ 

$\large  = 0,1 + 0,8 = 0,9$ mol

$\large  \Rightarrow  C_{M \ CuSO_4} = 0,9:0,5 = 1,8M$