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

* Hướng dẫn giải

Đáp án B

Xét khoảng thời gian 2895 (s): ${\mathrm{n}}_{\mathrm{e}\mathrm{trao}\mathrm{ñoåi}}=0,06\mathrm{mol};$

Tại cực âm: ${\mathrm{n}}_{\mathrm{Cu}}=0,02\mathrm{mol}$$\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=\frac{0,06-0,02.2}{2}=0,01\mathrm{mol}$

Tại cực dương: Gọi số mol của khí ${\mathrm{Cl}}_2$ và khí ${\mathrm{O}}_2$ sinh ra lần lượt là x và y mol.

${\mathrm{n}}_{\mathrm{khí}\mathrm{ôû}\mathrm{hai}\mathrm{ñieän}\mathrm{cöïc}}=0,03\mathrm{mol}$$\to \mathrm{x}+\mathrm{y}=0,02$

Ta có hệ phương trình: $\left\{\begin{array}{l}\mathrm{x}+\mathrm{y}=0,02\\ 2\mathrm{x}+4\mathrm{y}=0,06\end{array}\right.$$\to \mathrm{x}=\mathrm{y}=0,01$

Xét khoảng thời gian từ (t + 2895) (s) đến 2t (s): chỉ điện phân nước.

${\text{n}}_{\mathrm{khí}\hspace{0.17em}\mathrm{tăng}\hspace{0.17em}\mathrm{thêm}}=2,125\mathrm{a}-\left(\mathrm{a}+0,03\right)$$=1,125\mathrm{a}-0,03\mathrm{\hspace{0.17em}}\mathrm{mol}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}$$\to \left\{\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=0,375-0,01\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=0,75\mathrm{a}-0,02\mathrm{mol}\end{array}\right.$

Xét khoảng thời gian từ t (s) đến 2t (s):

Tại cực dương: $\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{Cl}}_2}=0,01\mathrm{mol}\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=0,375-0,01+\mathrm{y}=0,375\mathrm{mol}\end{array}\right.$

Bảo toàn electron cho cực dương ở hai khoảng thời gian 0 → t (s) và t (s) → 2t (s):

$2\mathrm{a}=2.0,01+4.0,375\mathrm{a}$

$\to \mathrm{a}=0,04$

$\to \mathrm{t}=3860\left(\mathrm{s}\right)$