Điện phân dung dịch chứa CuSO₄ và NaCl với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi 2A, hiệu suất 100%. Kết quả thí nghiệm được ghi trong bảng sau: Thời gian điện phân (giây) t t + 2895 2t Tổng số mol khí ở 2 điện cực a a + 0,03 2,125a Số mol Cu ở catot b b + 0,02 b + 0,02 Nếu dừng điện phân ở thời điểm 5404 giây rồi nhúng thanh sắt dư vào dung dịch, sau khi phản ứng hoàn toàn, khối lượng thanh sắt thay đổi như thế nào ?

Đáp án A

Gọi số mol e lúc t giây là x.

Túc t giây thu được a mol khí ở 2 điện cực và b mol Cu.

Lúc t+2895s thì số mol e là x+0,06 mol thì thu được a+0,03 mol khí và b+0,02 mol Cu.

Ta có: 0,02. 2 < 0,06

chứng tỏ lúc này Cu²⁺ hết ở catot thu được thêm 0,02 mol Cu và 0,01 mol H₂.

Vậy ở anot thu được 0,02 mol khí do vậy khí này gồm cả Cl₂ và O₂, giải được số mol Cl₂ và O₂ đều là 0,01 mol.

Vậy lúc t giây thu được số mol Cu là 0,5x=b và khí chỉ là Cl₂0,5x=a.

Lúc 2t giây thu được 2,125a mol khí và a+0,02 mol Cu.

Số mol e lúc này là 2x.

Ở catot thu được số mol H₂ là 2x-0,5x+0,02.22=0,5x-0,02 mol

Ở anot thu được Cl₂ là 0,5x +0,01 mol và O₂ 2x-0,5x+0,01.24=0,25x-0,005

→ 0,5x - 0,02 +0,5x + 0,01 + 0,25x - 0,005 = 2,125a = 2,125.0,5x

Giải được: x=0,08.

Vậy dung dịch ban đầu chứa CuSO₄ 0,06 mol và NaCl 0,1 mol.

Dừng điện phân ở thời điểm 5404 giây tức số mol e là 0,112 mol.

Ở catot thu được Cu: 0,056 mol.

Ở anot thu được Cl₂ 0,05 mol và O₂ 0,003 mol.

Do vậy dung dịch sau điện phân chứa Cu²⁺ dư 0,004 mol, H⁺ 0,012 mol, Na⁺ và SO₄^2-.

Khi cho thanh Fe vào thì khối lượng thanh Fe giảm đi 0,006.56 - 0,004(64 - 56) = 0,304 gam