Question

Điện phân dung dịch chứa đồng thời NaCl và CuSO₄ (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của các khí trong nước và sự bay hơi của nước) với cường độ dòng điện không đổi. Kết quả thí nghiệm được ghi ở bảng sau:

Thời gian điện phân (giây)	Khối lượng catot tăng (gam)	Khí thoát ra ở anot	Dung dịch thu được sau điện phân có khối lượng giảm so với khối lượng dung dịch ban đầu (gam)
1930	m	Một khí duy nhất	2,70
7720	4m	Hỗn hợp khí	9,15
t	5m	Hỗn hợp khí	11,11

Giá trị của t là

A. 10615 

B. 9650 

C. 11580 

D. 8202,5 

Answer 1

Chọn C

Do tại 3 thời điểm khối lượng catot đều tăng nên Cu²⁺ điệp phân chưa hết ở t₁ và t₂

∙Tại t₁ = 1930 giây: n_e1 = It₁/F = 0,02I

=> nCl₂ = 0,01I

n _e1 = 2nCu²⁺ bị đp => 0,02I = 2m/64 ¹

m _{dung dịch giảm} = mCu + mCl₂ => 2,7 = m + 71.0,01I ²

Giải ¹ và ² => m = 1,28; I = 2

∙Tại t₂ = 7720 => n_e2 = 0,16 mol

Anot:

Cl^- -1e → 0,5Cl₂

       x      0,5x

H₂O -2e → 0,5O₂ + 2H⁺

          y        0,25y

x+y = 0,16

0,5x.71+0,25y.32+4.1,28 = 9,15

Giải ra ta được x = 0,1; y = 0,06

∙Tại t₃ = t: Giả sử nước bị điện phân ở cả 2 điện cực

nH₂ = a mol, nO₂ = b mol

m _{dung dịch giảm} = mCu + mH₂ + mCl₂ +mO₂ => 11,11 = 5.1,28 + 2a + 0,05.71 + 32b ³

n _{e anot} = n_{e catot} => 2nCu + 2nH₂ = 2nCl₂ + 4nO₂ => 2.0,1 + 2a = 0,05.2 + 4b ⁴

Giải ³ và ⁴ thu được: a = 0,02; b = 0,035

n _e3 = 2.0,1 + 2.0,02 = 0,24 mol => t = 0,24.96500/2 = 11580 giây