Điện phân dung dịch chứa Cu(NO3)2; CuSO4 và NaCl với điện cực trơ, cường

* Hướng dẫn giải

Đáp án B.

Giai đoạn 2: Trong khoảng thời gian 2895 giờ.

$n_e=\frac{2895.2}{96500}=0,06$

$$\begin{gathered} C{u}^{2+}+2e\to Cu 2C{l}^{-}\to C{l}_2+2e \\ x 2x \\ 2H_{2}O+2e\to 2O{H}^{-}+H_2 \\ 2H_{2}O\to 4H^{+}+O_2+4e \\ y 4y \\ {n}_{H_2}=\frac{n_e-n_{Cu\uparrow }}{2}=\frac{0,06-0,02.2}{2}=0,01 \\ \to \left\{\begin{array}{l}x+y=0,03-0,01\\ 2x+4y=0,06\end{array}\right.\to \left\{\begin{array}{l}x=0,01\\ y=0,01\end{array}\right. \end{gathered}$$

Trong khoảng thời gian từ t giây đến 2t giây, chỉ có $H_{2}O$  ở 2 cực điện phân thêm tạo khí O₂ và H₂

$n_{{\text{O}}_{\text{2}}{\text{,H}}_{\text{2}}}=2,125a-(a+0,03)=1,125a-0,03$

$2H_{2}O+2e\to 2O{H}^{-}+H_2$

           2z                z

$2H_{2}O\to 4H^{+}+O_2+4e$

                       t     4t

$\to \left\{\begin{array}{l}z+t=1,125a-0,03\\ 2x=4y\end{array}\right.\to \left\{\begin{array}{l}z=0,75a-0,02\\ t=0,375a-0,01\end{array}\right.$

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

$$\begin{gathered} \to \left\{\begin{array}{l}{n}_{{\text{Cl}}_{\text{2}}}=0,01\\ n_{{\text{O}}_{\text{2}}}=0,01+0,375a-0,01=0,375a\end{array}\right. \\ \to n_{\text{e}}=2n_{{\text{Cl}}_{\text{2}}}+4n_{{\text{O}}_{\text{2}}}=0,02+1,5a\left(1\right) \end{gathered}$$

Trong thời gian từ 0 đến t giây:

$\to n_{\text{e}}=2n_{\text{Cu}}=2a\left(2\right)$

Vì đều điện phân trong 2 khoảng thời gian bằng nhau: từ 0 đến t giây, từ t đến 2t giây nên số mol e nhường nhận ở 2 khoảng thời gian trên là như nhau.

Từ (1) (2) $\to 0,02+1,5a=a\to a=0,04.$

Lúc t giây: $n_{\text{e}}=2n_{\text{Cu}}=2a=0,08\to t=3860.$