Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl với điện cực trơ. Tổng thể tích khí thoát ra ở cả 2 điện cực (V lít) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t giây) theo đồ thị bên. Nếu điệ...

* Hướng dẫn giải

Đoạn 1: Chỉ có khí Cl₂  thoát ra. Đặt V_Cl2 =x (lít)

Đoạn 2: Chỉ có khí O₂ thoát ra.

Mà ta thấy giá trị V lúc này gấp đôi đoạn tại thời điểm t= a (giây)

Do đó V_O2 = 2x - x = x (lít)

Đoạn 3: Anot có O₂ tiếp tục thoát ra. Còn ở catot có H₂ thoát ra.

Trong đoạn 3 này thời gian bằng nửa đoạn 2 nên V_O2 = 0,5x (lít)

Bảo toàn electron ta tính được V_H2 =x (lít)

Tổng cộng 3 đoạn thì khí thoát ra gồm Cl₂ (x lít), O₂ (1,5x lít) và H₂ (x lít)

Suy ra x + 1,5x + x=7,84 – x= 2,24 lít

Ban đầu: n_NaCl=2.n_Cl2 = 0,2 mol

Ta có: n_Cu(NO3)2 = n_Cu = n_Cl2 +2n_{O2 (đoạn 2)} = 0,3 mol

Tại thời điểm tra (giây): n_{e trao đổi} = 2n_Cl2 = 2.2,24 : 22,4 = 0,2 mol

Tại thời điểm 3,5a (giây) (thuộc đoạn 3) ta có: n_{e trao đổi} = 3,5. 0,2 = 0,7 mol 

Khi đó thu được 0,3 mol Cu ; 0,05 mol H₂ ở catot và 0,1 mol Cl₂ và 0,125 mol O₂ ở anot. 

Khối lượng dung dịch giảm chính là khối lượng các chất thoát ra ở các điện cực.

Do đó m = m_Cu + m_H2 + m_Cl2 + m_O2 = 0,3.64 + 0,05.2+ 0,1.71 + 0,125.32 = 30,4 (gam)

Đáp án D