Điện phân 200 ml dung dịch chứa CuSO4 và NaCl với điện cực trơ...

Ta có: ${{\text{m}}_{\text{catot} \text{tang}}}\text{=}{{\text{m}}_{\text{Cu}}}$
Từ bảng kết quả ta thấy:
- Tại thời điểm t giây: chỉ có Cu2+​ và $\text{C}{{\text{l}}^{-}}$ bị điện phân
- Tại thời điểm (t + 2895) giây và 2t giây, Cu2+​ điện phân hết, khí ở hai điện cực gồm Cl2​, H2 ​và có thể có O2​.
Ứng với thời gian điện phân là 2895 giây, ta có:
${{\text{n}}_{\text{e} \left( \text{them} \right)}}\text{=}\dfrac{\text{It}}{\text{F}}\text{=}\dfrac{\text{2}\text{.2895}}{\text{96500}}\text{=0,06}$ mol; ${{\text{n}}_{\text{khi} \left( \text{them} \right)}}\text{=}\dfrac{\text{0,672}}{\text{22,4}}\text{=0,03}$ mol; ${{\text{n}}_{\text{Cu} \left( \text{them} \right)}}\text{=}\dfrac{\text{1,28}}{\text{64}}\text{=0,02}$ mol
Tại t (s): ${{\text{n}}_{\text{khi}}}\text{=b}$ (mol)
Cu2+​ + 2e $\xrightarrow{{}}$ Cu 2 $\text{C}{{\text{l}}^{-}}$ $\xrightarrow{{}}$ Cl2​ + 2e
2 $a$ $\leftarrow $ $a$ $b$ $\to $ 2 $b$ (mol)
$\Rightarrow {{n}_{e \left( t \right)}}=2a=2b$ (mol)
Tại t + 2895 (s): ${{\text{n}}_{\text{e} \left( \text{t+2895} \right)}}\text{=2a+0,06=2b+0,06}$ (mol)
Cu2+​ + 2e $\xrightarrow{{}}$ Cu2 $\text{C}{{\text{l}}^{-}}$ $\xrightarrow{{}}$ Cl2​ + 2e
(2 $a$ + 0,04) $\leftarrow $ ( $a$ + 0,02) ( $b+x$ ) $\to $ ( $2b+2x$ ) (mol)
2 H2​O + 2e $\xrightarrow{{}}$ 2 $\text{O}{{\text{H}}^{-}}$ + H2​2 H2​O $\xrightarrow{{}}$ 4 ${{\text{H}}^{+}}$ + O2​ + 4e
0,02 $\to $ 0,01 $y$ $\to $ 4 $y$ (mol)
Ta có hệ: $\left\{ \begin{aligned}
& 2x+4y=0,06 \\
& x+y+0,01=0,03 \\
\end{aligned} \right.\Leftrightarrow \left\{ \begin{aligned}
& x=0,01 \\
& y=0,01 \\
\end{aligned} \right.$
Tại 2t (s): $\Rightarrow {{\text{n}}_{\text{e} \left( \text{2t} \right)}}\text{=2}{{\text{n}}_{\text{e} \left( \text{t} \right)}}\text{=4a=4b}$ (mol); ${{n}_{khi}}=2,125b$ (mol)
Cu2+​ + 2e $\xrightarrow{{}}$ Cu2 $\text{C}{{\text{l}}^{-}}$ $\xrightarrow{{}}$ Cl2​ + 2e
(2 $a$ + 0,04) $\leftarrow $ ( $a$ + 0,02) ( $b+0,01$ ) $\to $ ( $2b+0,02$ ) (mol)
2 H2​O + 2e $\xrightarrow{{}}$ 2 $\text{O}{{\text{H}}^{-}}$ + H2​2 H2​O $\xrightarrow{{}}$ 4 ${{\text{H}}^{+}}$ + O2​ + 4e
(2 $a -$ 0,04) $\to $ ( $a-$ 0,02) ( $\text{0,5b-0,005}$ ) $\leftarrow $ ( $\text{2b-0,02}$ ) (mol)
$\Rightarrow {{\text{n}}_{\text{khi}}}\text{=}\left( \text{a-0,02} \right)\text{+}\left( \text{b+0,01} \right)\text{+}\left( \text{0,5b-0,005} \right)\text{=2,125b}$ (*)
Thay $\text{a=b}$ vào (*) $\Rightarrow \text{a=b=0,04}$ $\Rightarrow {{\text{n}}_{\text{e} \left( \text{t} \right)}}\text{=2}\text{.0,04=0,08}$ mol
Vậy dung dịch ban đầu gồm CuSO4​ (0,06 mol) và NaCl (0,1 mol)
Tại 3t (s): $\Rightarrow {{n}_{e \left( 3t \right)}}=3.0,08=0,24$ mol
Cu2+​ + 2e $\xrightarrow{{}}$ Cu2 $\text{C}{{\text{l}}^{-}}$ $\xrightarrow{{}}$ Cl2​ + 2e
0,06 $\to $ 0,12 0,1 $\to $ 0,1 (mol)
2 H2​O + 2e $\xrightarrow{{}}$ 2 $\text{O}{{\text{H}}^{-}}$ + H2​2 H2​O $\xrightarrow{{}}$ 4 ${{\text{H}}^{+}}$ + O2​ + 4e
0,12 $\to $ 0,12 0,14 $\leftarrow $ 0,14 (mol)
${{\text{H}}^{+}}$ + $\text{O}{{\text{H}}^{-}}$ $\xrightarrow{{}}$ H2​O
(Ban đầu) 0,14 0,12(mol)
(Phản ứng) 0,12 0,12(mol)
(Sau phản ứng) 0,02 0(mol)
${{\left[ {{\text{H}}^{+}} \right]}_{\text{du}}}=\dfrac{0,02}{0,2}=0,1$ M $\Rightarrow $ pH = 1