Hòa tan 47,64 gam hỗn hợp CuSO₄ và NaCl vào nước thu được 300 gam dung dịch X. Điện phân dung dịch X (điện cực trơ, màng ngăn xốp) thì thu được 274,98 gam dung dịch Y (không còn màu xanh) và có V lít khí (đktc) thoát ra ở anot. Cho Y tác dụng với Mg lấy dư thấy giải phóng 2,016 lít khí H₂ (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất phản ứng điện phân bằng 100% (bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước). Giá trị của V là

Đặt a, b là số mol CuSO4 và NaCl

→ 160a + 58,5b = 47,64 (1)

Y + Mg dư tạo nH2 = 0,09 nên Y chứa nH+ = 0,18

Y không còn màu xanh nên Cu2+ hết; Y chứa H+ nên Cl- hết.

Y chứa SO42- (a), Na+ (b), H+ (0,18), bảo toàn điện tích:

2a = b + 0,18 (2)

(1)(2) → a = 0,21; b = 0,24

Catot: nCu = 0,21; nH2 = x

Anot: nCl2 = b/2 = 0,12; nO2 = y

Bảo toàn electron: 0,21.2 + 2x = 0,12.2 + 4y

m giảm = 0,21.64 + 2x + 0,12.71 + 32y = 300 – 274,98

→ x = y = 0,09

n khí anot = 0,12 + y = 0,21 → V = 4,704 lít