Điện phân (với cực điện trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm 0,2 mol ${\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3$, 0,2 mol ${\mathrm{CuSO}}_4$ và 0,4 mol NaCl. Biết rằng hiệu suất điện phân đạt 100%. Điều khẳng định nào sau đây là đúng ?

Đáp án C

Trong dung dịch ban đầu có 0,4 mol ${\mathrm{Fe}}^{3+}$ , 0,2 mol ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ , 0,4 mol ${\mathrm{Cl}}^{-}$ và các ion khác không tham gia phản ứng điện phân

- Khi catot tăng 12,8 gam, tức là Cu²⁺ vừa hết, phản ứng (2) vừa kết thúc. Khi đó dung dịch chỉ có màu trắng xanh của Fe²⁺ nên phương án A sai

- Khi khối lượng catot tăng lên 6,4 gam, tức là đã có 0,1 mol Cu²⁺ bị điện phân. Vậy phản ứng (1) đã xảy ra hết, phản ứng (2) xảy ra một phần 

Áp dụng công thức : $\mathrm{q}=\sum {\mathrm{n}}_i{\mathrm{z}}_i\mathrm{F}$

Trong đó n_i là số mol chất i (phân tử hoặc ion) bị điện phân, z_i là số e của chất i trao đổi ở điện cực

Ta có: q = (0,4.1 + 0,1.2).96500= 57900 (C)

Phương án B sai

- Khi có 4,48 lít khí thoát ra ở anot, tức là có 0,2 mol khí thoát ra suy ra phản ứng (a) xảy ra hoàn toàn và vừa đủ. Tại anot có 0,4 mol e trao đổi

Đông thời tại catot phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn và vừa đủ. Chưa có kim loại kết tủa trên điện cực. Phương án C đúng

- Khi có khí bắt đầu thoát ra ở catot tức là các phản ứng (1) (2) (3 ) (4) đã xảy ra hoàn toàn. Số e trao đổi ở catot là 1,4 mol.

Tại anot, phản ứng (a) đã xảy ra hoàn toàn và có 0,4 mol e đã tiêu thụ trong phản ứng (a), sinh ra 0,2 mol Clo

Số e tiêu thụ cho phản ứng (b) sẽ là 1 mol. Vậy có 0,25 mol khí oxi sinh ra.

Tổng số mol khí sinh ra tại anot trong trường hợp này là 10,08 lít. Phương án D sai