Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa hỗn hợp CuSO₄ và NaCl (trong đó số mol NaCl gấp 4 lần số mol CuSO₄) bằng dòng điện một chiều có cường độ ổn định. Sau t (h), thu được dung dịch X và sau 2t (h), thu được dung dịch Y. Dung dịch X tác dụng với bột Al dư, thu được 1,5a mol khí H₂. Dung dịch Y tác dụng với bột Al dư, thu được 12a mol khí H₂. Biết hiệu suất điện phân 100%, các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí sinh ra không hòa tan vào nước. Phát biểu nào dưới đây đúng?

Đặt n_CuSO4 = x mol và n_NaCl = 4x mol

(Giả sử a = 1)

- Do khi cho Y tác dụng với Al thu được nhiều khí hơn cho X tác dụng với Al dư nên suy ra tại t (h):

- Tại 2t (h): n_e(2t) = 2n_e(t) = 4x + 2 (mol) > n_Cl- (= 4x) => tại anot Cl^- đã bị điện phân hết, H₂O đang điện phân

Y chứa: Na⁺ (4x mol); SO₄^2- (x mol) và OH^-

BTĐT => n_{OH- (dd Y)} = 2x (mol)

OH^- → 1,5H₂

2x →    3x = 12 => x = 4

=> n_Cu2+ = 4; n_Cl- = 16; n_e(t) = 9

- Xét A:

n_e(0,85t) = 0,85.9 = 7,65 < 2n_Cu2+ (= 8) => Cu²⁺ chưa điện phân hết => catot chưa có khí => A sai

- Xét B: n_e(2t) = 18

=> n _khí = 5 + 8 + 0,5 = 13,5 mol => B sai

- Xét C: n_e(1,8t) = 1,8.9 = 16,2

Anot:

Cl^- → 0,5Cl₂ + 1e

             8 ←     16

H₂O → 2H⁺ + 0,5O₂ + 2e

                        0,05 ←  0,2

=> n_O2 = 0,05 mol => C đúng

- Xét D:

Anot:

Cl^- → 0,5Cl₂ + 1e

            4,5 ←    9

=> n_Cl2 = 4,5 mol => D sai