Điện phân dung dịch CuSO4 và NaCl với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi 2A, hiệu suất 100%

Chọn D.

Trong khoảng thời gian 2895 (s) (trao đổi 0,06 mol electron) thì tại cực âm thoát ra 0,02 mol Cu và 0,01 mol H₂

→0,02 mol khí còn lại gồm Cl2x mol và  O2y mol

→x+y=0,02 và 2x+4y=0,06

→x=y=0,01

Trong khoảng thời gian từ t+2895→2t chỉ là điện phân H₂O nên phần khí tăng thêm là

2,125a−a−0,03=1,125a−0,03  chỉ bao gồm O₂ và H₂. Do nH2=2nO2 nên:

nO2=0,375a−0,01

nH2=0,75a−0,02

Như vậy trong thời gian từ t→2t thì tại cực dương có:

nCl2=0,01

nO2=0,375a−0,01+y=0,375a

Bảo toàn electron cho cực dương ở 2 khoảng thời gian 0→t và t→2t

2a=0,01.2+0,375a.4→a=0,04

Ban đầu: nCuSO4=a+0,02=0,06 và nNaCl=2a+2x=0,1

Khi t=5404 thì ne=0,112

Catot: nCu=0,056→nCu2+ dư = 0,004

Anot: ne>nCl− nên Cl− đã hết, có O₂ thoát ra.

Dung dịch điện phân lúc này chứa Cu2+0,004,SO42−0,06,Na+0,1, bảo toàn điện tích

→nH+=0,012

Bảo toàn electron: 2nFe phản ứng =2nCu2++nH+

→nFe phản ứng = 0,01

Δm=mCu−mFe phản ứng = -0,304

→ Giảm 0,304 gam.