Điện phân 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm x mol Cu(NO₃)₂, y mol CuSO₄ và z mol NaCl với với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 5A. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân. Kết quả thí nghiệm như sau:

Thời gian điện phân (giây)	t	t + 1930	2t
Tổng số mol khí ở 2 điện cực	a	a + 0,06	2,35a
Số mol Cu ở catot	b	b + 0,025	b + 0,025

Cho các phát biểu sau:

(1) Tại thời điểm t = 4246 giây nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực

(2) Tại thời điểm t thì khối lượng dung dịch giảm là 13,5 gam.

(3) Tại thời điểm 2t dung dịch thu được có pH = 1,7.

(4) Tại thời điểm t = 1,4t dung dịch thu được có thể hòa tan được Cu.

Có bao nhiêu phát biểu đúng?

 

 

Trong khoảng 1930s (từ t đến t + 1930): n_e = 0,1

Catot: \(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOBamaaBa % aaleaacaWGdbGaamyDaaqabaGccqGH9aqpcaaIWaGaaiilaiaaicda % caaIYaGaaGynaiabgkziUkaad6gadaWgaaWcbaGaamisamaaBaaame % aacaaIYaaabeaaaSqabaGccqGH9aqpcaaIWaGaaiilaiaaicdacaaI % YaGaaGynaaaa!46FC! {n_{Cu}} = 0,025 \to {n_{{H_2}}} = 0,025\)

Anot: \(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOBamaaBa % aaleaacaWGdbGaamiBamaaBaaameaacaaIYaaabeaaaSqabaGccqGH % 9aqpcaWG1bGaai4oaiaabccacaWGUbWaaSbaaSqaaiaad+eadaWgaa % adbaGaaGOmaaqabaaaleqaaOGaeyypa0JaamODaaaa!421A! {n_{C{l_2}}} = u;{\text{ }}{n_{{O_2}}} = v\)

Và 2u + 4v = 0,1

→ u = 0,02; v = 0,015

Vậy thời điểm t giây catot chỉ có Cu và anot chỉ có Cl₂ → a = b

n_e trong t giây = 2a → n_e trong 2t giây = 4a

Catot: \(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOBamaaBa % aaleaacaWGdbGaamyDaaqabaGccqGH9aqpcaWGHbGaey4kaSIaaGim % aiaacYcacaaIWaGaaGOmaiaaiwdacqGHsgIRcaWGUbWaaSbaaSqaai % aadIeadaWgaaadbaGaaGOmaaqabaaaleqaaOGaeyypa0Jaamyyaiab % gkHiTiaaicdacaGGSaGaaGimaiaaikdacaaI1aaaaa!4A97! {n_{Cu}} = a + 0,025 \to {n_{{H_2}}} = a - 0,025\)

Anot: \(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOBamaaBa % aaleaacaWGdbGaamiBamaaBaaameaacaaIYaaabeaaaSqabaGccqGH % 9aqpcaWGHbGaey4kaSIaaGimaiaacYcacaaIWaGaaGOmaiabgkziUk % aad6gadaWgaaWcbaGaam4tamaaBaaameaacaaIYaaabeaaaSqabaGc % cqGH9aqpcaaIWaGaaiilaiaaiwdacaWGHbGaeyOeI0IaaGimaiaacY % cacaaIWaGaaGymaaaa!4C33! {n_{C{l_2}}} = a + 0,02 \to {n_{{O_2}}} = 0,5a - 0,01\)

→ (a – 0,025) + (a + 0,02) + (0,5a – 0,01) = 2,35a

→ a = 0,1

(1) Sai

H₂O bị điện phân ở catot tại thời điểm \(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiDaiabg2 % da9maalaaabaGaaGyoaiaaiAdacaaI1aGaaGimaiaaicdacaGGUaGa % aGOmamaabmaabaGaamyyaiabgUcaRiaaicdacaGGSaGaaGimaiaaik % dacaaI1aaacaGLOaGaayzkaaaabaGaaGynaaaacqGH9aqpcaaI0aGa % aGioaiaaikdacaaI1aGaam4Caaaa!49CB! t = \frac{{96500.2\left( {a + 0,025} \right)}}{5} = 4825s\)

H₂O bị điện phân ở anot tại thời điểm \(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiDaiabg2 % da9maalaaabaGaaGyoaiaaiAdacaaI1aGaaGimaiaaicdacaGGUaGa % aGOmamaabmaabaGaamyyaiabgUcaRiaaicdacaGGSaGaaGimaiaaik % daaiaawIcacaGLPaaaaeaacaaI1aaaaiabg2da9iaaisdacaaI2aGa % aG4maiaaikdacaWGZbaaaa!4908! t = \frac{{96500.2\left( {a + 0,02} \right)}}{5} = 4632s\)

→ H₂O bị điện phân ở cả 2 điện cực lúc 4825s

(2) Đúng

Thời điểm t thì m giảm = 135a = 13,5

(3) Đúng

\(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOBamaaBa % aaleaacaWGibWaaWbaaWqabeaacqGHRaWkaaaaleqaaOGaeyypa0Ja % aGinaiaad6gadaWgaaWcbaGaam4tamaaBaaameaacaaIYaaabeaaaS % qabaGccqGHsislcaaIYaGaamOBamaaBaaaleaacaWGibWaaSbaaWqa % aiaaikdaaeqaaaWcbeaakiabg2da9iaaicdacaGGSaGaaGimaiaaig % dacqGHsgIRdaWadaqaaiaadIeadaahaaWcbeqaaiabgUcaRaaaaOGa % ay5waiaaw2faaiabg2da9iaaicdacaGGSaGaaGimaiaaikdacqGHsg % IRcaWGWbGaamisaiabg2da9iaaigdacaGGSaGaaG4naaaa!56BA! {n_{{H^ + }}} = 4{n_{{O_2}}} - 2{n_{{H_2}}} = 0,01 \to \left[ {{H^ + }} \right] = 0,02 \to pH = 1,7\)

(4) Đúng

n_e trong 1,4t giây = 1,4.2a = 0,28. Lúc này:

Catot: \(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOBamaaBa % aaleaacaWGdbGaamyDaaqabaGccqGH9aqpcaWGHbGaey4kaSIaaGim % aiaacYcacaaIWaGaaGOmaiaaiwdacqGH9aqpcaaIWaGaaiilaiaaig % dacaaIYaGaaGynaiabgkziUkaad6gadaWgaaWcbaGaamisamaaBaaa % meaacaaIYaaabeaaaSqabaGccqGH9aqpcaaIWaGaaiilaiaaicdaca % aIXaGaaGynaaaa!4D69! {n_{Cu}} = a + 0,025 = 0,125 \to {n_{{H_2}}} = 0,015\)

Anot: \(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOBamaaBa % aaleaacaWGdbGaamiBamaaBaaameaacaaIYaaabeaaaSqabaGccqGH % 9aqpcaWGHbGaey4kaSIaaGimaiaacYcacaaIWaGaaGOmaiabg2da9i % aaicdacaGGSaGaaGymaiaaikdacqGHsgIRcaWGUbWaaSbaaSqaaiaa % d+eadaWgaaadbaGaaGOmaaqabaaaleqaaOGaeyypa0JaaGimaiaacY % cacaaIWaGaaGymaaaa!4C1E! {n_{C{l_2}}} = a + 0,02 = 0,12 \to {n_{{O_2}}} = 0,01\)

\(% MathType!MTEF!2!1!+- % feaahqart1ev3aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9 % vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x % fr-xb9adbaqaaeaacaGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaeyOKH4Qaam % OBamaaBaaaleaacaWGibWaaWbaaWqabeaacqGHRaWkaaaaleqaaOGa % eyypa0JaaGinaiaad6gadaWgaaWcbaGaam4tamaaBaaameaacaaIYa % aabeaaaSqabaGccqGHsislcaaIYaGaamOBamaaBaaaleaacaWGibWa % aSbaaWqaaiaaikdaaeqaaaWcbeaakiabg6da+iaaicdaaaa!45F8! \to {n_{{H^ + }}} = 4{n_{{O_2}}} - 2{n_{{H_2}}} > 0\)

→ dung dịch hòa tan được Cu (phản ứng Cu + H⁺ + NO₃^-)