Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch X chứa CuSO₄ và NaCl (có tỉ lệ mol tương ứng 3:2) bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A, sau thời gian t giờ thu được dung dịch Y chứa hai chất tan và thấy khối lượng dung dịch Y giảm 33,1 gam so với khối lượng của dung dịch X. Dung dịch Y hòa tan tối đa 3,6 gam Al. Giả sử khí sinh ra trong quá trình điện phân thoát hết ra khỏi dung dịch. Giá trị của t gần giá trị nào nhất sau đây?

Đáp án C

Dung dịch Y chứa 2 chất tan nên CuSO4 và NaCl bị điện phân hết. Các ptpt xảy ra:

Cu₂⁺ + 2Cl- à Cu+ Cl₂                        (1)

2CuSO₄ + 2H₂O à 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂       (2)

2Al + 3H₂SO₄ à Al₂(SO₄)₃ + 3H₂                (3)

Theo các ptpu (3) và (2) thì số mol H₂SO₄ = số mol CuSO₄ = 1,5 n_Al = 0,2 (mol)

Theo (1) và giả thiết ta có số mol CuSO₄ = 0,3 (mol); số mol NaCl = 0,2 (mol)

Giả sử trong quá trình điện phân H₂O chưa bị điện phân thì khối lượng dung dịch giảm = 29,5 < 33,1

Vậy nước bị điện phân; khối lượng nước bị điện phân = 3,6 (gam)

n_{e trao đổi} = 2n_Cl2 + 4n_O2 = 1 (mol)

→t = nF3600.1=5,36 (giờ)