Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp gồm

30/40

Điện phân dung dịch chứa hỗn hợp gồm Cu(NO₃)₂, CuSO₄ và NaCl ( nCl−<2nCu2+) với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi 5A, hiệu suất 100%. Kết quả thí nghiệm như sau:

Thời gian điện phân (giây)	t	2t
Tổng số mol khí ở hai điện cực	x
Số mol Cu ở catot	y

Giá trị của t là

1158

1544

1737

2316

Giải thích

Trong khoảng thời gian 2123 giây: ne trao doi=5.212396500=0,11 mol

Catot: nCu=0,035 mol→nH2=0,11−2.0,0352=0,02 mol

Anot: Khí thu được gồm Cl₂ (a mol) và O₂ (b mol).

Ta có hệ phương trình: a+b+0,02=0,0552a+4b=0,11→a=0,015b=0,02

→ Tại t giây, khí thu được chỉ gồm Cl₂ (x mol).

Trong khoảng thời gian từ (t + 2123) giây đến 2t giây chỉ là điện phân H₂O nên phần khí tăng thêm là:

179x−(x+0,055)=89x−0,055 chỉ gồm H₂ và O₂.

Phương trình điện phân nước: 2H₂O → 2H₂ + O₂.

Ta có: nH2=2nO2→O2:827x−11600molH2:1627x−11300mol

Trong khoảng thời gian từ t giây đến 2t giây:

Anot: Cl2:0,015 molO2:0,02+827x−11600=827x+1600mol

Bảo toàn electron trong khoảng thời gian từ 0 đến t giây và từ t đến 2t giây (do cùng trao đổi lượng electron như nhau), ta có: 2x=2.0,015+4827x+1600→x=0,045

→t=ne trao doi.FI=2.0,045.965005=1737 giây.