Điện phân dung dịch chứa x mol CuSO₄, y mol HCl và z mol KCl (với điện cực trơ, có màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân là 100%). Khối lượng dung dịch giảm và khối lượng Al₂O₃ bị hòa tan tối đa trong dung dịch sau điện phân ứng với mỗi thí nghiệm được cho ở bảng dưới đây: Thí nghiệm 1 Thí nghiệm 2 Thí nghiệm 3 Thời gian điện phân (giây) t 2t 3t Lượng khí sinh ra từ bình điện phân (mol) 0,24 0,66 1,05 Khối lượng ...

Lượng Al2O3 bị hòa tan 0,06 → 0 → 0,06 nên thời điểm t giây H+ hòa tan Al2O3, thời điểm 2t giây dung dịch không có H+, OH-, thời điểm 3t giây OH- hòa tan Al2O3 → Lúc 2t ion Cl- chưa hết.

TH1: Lúc t giây đã có H2:

Thời điểm t giây:

Catot: nCu = x và nH2 = a

Anot: nCl2 = x + a

n khí tổng = x + a + a = 0,24 (1)

Thời điểm 2t giây: ne = 4x + 4a

Catot: nCu = x và nH2 = x + 2a

Anot: nCl2 = 2x + 2a

n khí tổng = 2x + 2a + x + 2a = 0,66 (2)

(1)(2) → x = 0,18; a = 0,03

nH+ lúc t giây = y – 2a = 0,06.6 → y = 0,42

nH+ bị điện phân = 2nH2 = 2(x + 2a) = 0,48 > y: Vô lí, loại.

TH2: Lúc t giây chưa có H2:

Thời điểm t giây: nCu = nCl2 = 0,24

Thời điểm 2t giây: ne = 0,24.2.2 = 0,96

Catot: nCu = x và nH2 = 0,48 – x

Anot: nCl2 = 0,48

n khí tổng = 0,48 + 0,48 – x = 0,66 → x = 0,3

nH+ = y = 2(0,48 – x) → y = 0,36

Thời điểm 3t giây: ne = 0,24.2.3 = 1,44

Catot: nCu = 0,3 và nH2 = 0,42

Anot: nCl2 = (y + z)/2 và nO2 = p

→ y + z + 4p = 1,44

và n khí tổng = (y + z)/2 + p + 0,42 = 1,05

→ z = 0,72; p = 0,09

→ x + y + z = 1,38