Điện phân dung dịch X chứa KCl và CuSO₄ bằng dòng điện một chiều có cường độ 5A (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch). Toàn bộ khí sinh ra trong quá trình điện phân (ở cả hai điện cực) theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị bên.

Phát biểu nào sau đây đúng?

Ta thấy đoạn đồ thị thứ 2 dốc hơn đoạn 1 nên suy ra Cu²⁺ điện phân hết trước Cl^- (đoạn 1 khí là Cl₂; đoạn 2 khí là Cl₂ và H₂; đoạn 3 khí là H₂ và O₂)

+ Tại x giây: n _khí = 0,896 : 22,4 = 0,04 mol

=> n_{CuSO4 bđ} = 0,04 mol

+ Tại y giây: n _khí = 3,584 : 22,4 = 0,16 mol

=> n _khí = n_H2 + n_Cl2 => x + x + 0,04 = 0,16 => x = 0,06 mol

=> n_Cl- = 2x + 0,08 = 0,2 mol

=> n_{KCl bđ} = 0,2 mol

Xét các phương án:

+ A sai vì n_CuSO4 : n_KCl = 0,04 : 0,2 = 1 : 5

+ B đúng vì Cu²⁺ điện phân hết trước Cl^-:

CuSO₄ + 2KCl → Cu + Cl₂ + K₂SO₄

2KCl + 2H₂O → 2KOH + Cl₂ + H₂

+ C sai vì:

Tại 2x giây, n_{e(2x giây)} = 2.n_{e(x giây)} = 0,16 mol

=> V _khí = (0,04+0,08).22,4 = 2,688 lít

+ D sai vì:

Tại z giây:

BTe: 0,08 + 2y = 0,2 + 4z

n _khí = y + 0,1 + z = 4,928/22,4

Giải hệ thu được y = 0,1 và z = 0,02

=> m _{dd giảm} = m_Cu + m_H2 + m_Cl2 + m_O2 = 0,04.64 + 0,1.2 + 0,1.71 + 0,02.32 = 10,5 gam