Đáp án:

$\dfrac{27}{16}$

Giải thích các bước giải:

Sơ đồ phản ứng:

$\begin{cases} CuSO_4:0,4x(mol)\\NaCl:0,4y(mol) \end{cases}\xrightarrow{\rm \;\;\;đp\;\;\;}\left\langle\begin{array}{1}{\xrightarrow{\;\;\;t(s)\;\;\;}\begin{cases} n_{k\ (+)}=0,12(mol)\\Y:\begin{cases}Cu^{2+}_{\ \rm (dư)}\\...\end{cases} \end{cases}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{\xrightarrow{\;\;\;2t(s)\;\;\;}\begin{cases} n_{k\ (-)(+)}=0,25(mol)\\Y:\begin{cases}Cu^{2+}\\SO_4^{2-}\\...\end{cases} \end{cases}\xrightarrow{+Ba(OH)_2}73,69(g)\begin{cases} BaSO_4\\Cu(OH)_2 \end{cases}}\\\end{array} \right.$

Tính: $\dfrac{x}{y}=?$

Trong thời gian t(s):

\begin{array}{cc|cc} {(-)}&&{(+)}\\\;\;\;\;\;Cu^{2+}\;\;\;+\;\;\;2e\;\;\to\;\; Cu&&\ \;2Cl^-\to \;Cl_2\;+\;2e\;&&\\\hspace{1,0cm} 0,2y+2z\hspace{0,7cm}0,4y+4z\hspace{2cm}&&\hspace{0,5cm}0,4y\hspace{1cm}0,2y\hspace{0,5cm}0,4y&&\\&&\ 2H_2O\to 4H^++4e+O_2\\ &&\ \hspace{1,7cm}4z\hspace{1cm}\hspace{1,2cm}z\\\end{array}

$n_e=0,4y+4z(mol)$

$n_{k}=n_{Cl_2}+n_{O_2}=0,2y+z=0,12(mol)\ (1)$

Trong thời gian 2t(s):

\begin{array}{cc|cc} {(-)}&&{(+)}\\Cu^{2+}+2e\to Cu&&\ 2Cl^-\to Cl_2\;\;+\;\;2e\;\;&&\\\;\;\; 0,4x\hspace{0,6cm}0,8x\hspace{1,5cm}&&\;0,4y\hspace{0,8cm}0,2y\hspace{0,8cm}0,4y&&\\2H_2O\;\;+\;\;2e\longrightarrow \;H_2\;+\;\;\;\;\;\;2OH^-&&\ 2H_2O\to 4H^++4e+O_2&&\\ \hspace{0,2cm}\hspace{0,2cm}\hspace{1cm}\dfrac{0,8y+8z-0,8x}{2}&&\ \hspace{2,4cm}\hspace{1,2cm}\hspace{0,8cm}\dfrac{0,4y+8z}{4}\\\end{array}

$Ba^{2+}+SO_4^{2-}\to BaSO_4\\\hspace{1,6cm}0,4x$

$\hspace{1,4cm}Cu^{2+}\;+\;OH^-\to Cu(OH)_2\\0,4x-(0,2y+2z)$

$n_e=2(0,4y+4z)=0,8y+8z(mol)$

$n_{k}=n_{Cl_2}+n_{O_2}+n_{H_2}=0,2y+\dfrac{0,4y+8z}{4}+\dfrac{0,8y+8z-0,8x}{2}=0,25(mol)\ (2)$

$m_↓=m_{BaSO_4}+m_{Cu(OH)_2}=(0,4x-0,2y-2z)×98+0,4x×233=73,69(g)\ (3)$

Từ $(1),(2),(3),$ ta có hệ phương trình:

$\begin{cases} 0,2y+z=0,12\\-0,4x+0,7y+6z=0,25\\132,4x-19,6y-196z=73,69 \end{cases}$

Giải hệ ta được:

$\begin{cases} x=0,675(mol)\\y=0,4(mol)\\z=0,04(mol) \end{cases}$

$\dfrac{x}{y}=\dfrac{0,675}{0,4}=\dfrac{27}{16}$