Dung dịch X gồm Cu(NO3)2 aM và KCl bM – Điện phân dung

* Hướng dẫn giải

Chọn C.

Khối lượng thanh Fe giảm nên dung dịch sau điện phân có

Trong t giây, tại anot: $n_{C{l}_2}=u$ và $n_{O_2}=v$

$\to u+v=0,04\left(1\right)$

Tại catot: $n_{Cu}=u+2v$

$n_{H^{+}}=4n_{O_2}\to n_{NO}=\frac{n_{H^{+}}}{4}=v$

$n_{C{u}^{2+}}$ dư = p, bảo toàn electron $\to n_{Fe}$ phản ứng $=p+1,5v$

$\to 64p-56\left(p+1,5v\right)=-0,6\left(2\right)$

Trong 2t giây $\to n_e=4u+8v$

Tại anot: $n_{C{l}_2}=u\to n_{O_2}=0,5u+2v$

TH1: Cu²⁺ bị điện phân hết sau 2t giây

Tại catot: $n_{Cu}=u+2v+p$ và $n_{H_2}=u+2v-p$

$n_{H^{+}}=4n_{O_2}-2n_{H_2}=4v+2p$

$\to n_{NO}=\frac{n_{H^{+}}}{4}=v+0,5p$

$\to n_{Fe}=1,5\left(v+0,5p\right)=0,0375\left(3\right)$

$\left(1\right)\left(2\right)\left(3\right)\to u=0,03;v=0,01;p=0,03$

Ban đầu:

$n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}=u+2v+p=0,08$

$n_{KCl}=2u=0,06$

$\to n_{KCl}:n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}=0,75:$ A đúng

B đúng, theo như tình huống xét ở TH này.

Sau khi điện phân t giây, anot thoát ra 0,896 lít khí. Trong 0,8t giây tiếp theo thì $n_e=0,8\left(2u+4v\right)=0,08.$ Trong khoảng thời gian này chỉ có O₂ thoát ra với $n_{O_2}$ thêm

$=\frac{n_e}{4}=0,02.$

 V khí anot trong 1,8t giây $=0,896+0,02.22,4=1,344$ lít

 C sai.

Trong t giây, tại catot $n_{Cu}=u+2v=0,05$

Trong 0,5t giây kế tiếp thì $n_{Cu}=\frac{0,05}{2}=0,025$

 Trong 1,5t giây đầu $n_{Cu}=0,075<n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}$ nên $C{u}^{2+}$ chưa bị điện phân hết $\to$ D đúng

TH2: Cu²⁺ vẫn chưa điện phân hết sau 2t giây

Trong 2t giây, tại catot:

$\to n_{C{u}^{2+}}$ còn dư = $u+2v+p-\left(2u+4v\right)=p=u-2v$ 

$\to 64\left(p-u-2v\right)-56\left(p-u-2v+1,5\left(0,5u+2v\right)\right)=-2,1\left(4\right)$

$\left(1\right)\left(2\right)\left(4\right)\to$ Loại.