Tiến hành điện phân 100ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO₃)₂ xM, Fe(NO₃)₃ 0,3M, H₂SO₄ aM với điện cực trơ, cường độ dòng điện I = 19,3(A). Sau thời gian t giây, ở catot bắt đầu thoát khí thì dừng điện phân, dung dịch sau điện phân hòa tan hết 8,4 gam Fe thu được dung dịch chỉ chứa một muối và khí NO (là sản phẩm khử duy nhất). Tổng các giá trị t thỏa mãn là

Đáp án B

$\begin{array}{l}F{e}^{3+}+1e\to F{e}^{2+}2H_{2}O\to 4H^{+}+O_2+4e\\ 0,030,03\end{array}$ 

$\begin{array}{l}C{u}^{2+}+2e\to Cu\\ 0,1x0,2x\end{array}$ 

BT e:   $n_{H^{+}}=0,2x+0,03\to n_{H^{+}\text{dd\hspace{0.17em}}sau}=0,2x+0,03+0,2a$

 $\begin{array}{l}{n}_{F{e}^{n+}\left(sau\right)}=0,03+0,15=0,18\\ n_{H^{+}}=4n_{N{O}_3^{-}}\to 0,2x+0,03+0,2a=4\left(0,2x+0,09\right)\left(1\right)\end{array}$

Dung dịch sau điện phân hòa tan hết Fe thu được dung dịch chỉ chứa 1 muối

Nếu dung dịch sau chỉ chứa muối FeSO₄

 $\begin{array}{l}\left\{\begin{array}{l}F{e}^{2+}\\ S{O}_4^{2-}\end{array}\right.BTDT:\to 0,18=0,1a\to a=1,8\\ \to x=0,05\\ n_e=0,03+0,2.0,05=0,04\to t=200\left(s\right)\end{array}$

Nếu dung dịch sau chỉ chứa muối Fe₂(SO₄)₃

$\left\{\begin{array}{l}F{e}^{3+}\\ S{O}_4^{2-}\end{array}\right.BTDT:\to 0,18.3=0,1a.2\to a=2,7$ 

$\begin{array}{l}\to x=0,35\\ n_e=0,03+0,2.0,35=0,1\to t=500\left(s\right)\end{array}$ 

Vậy tổng giá trị t thỏa mãn 700 (s).

Ở bài toán này, khi đề bài đề cập đến thời gian t là lúc catot bắt đầu thoát khí, thì khi đó chính là khí H₂ khi axit điện phân, tránh nhầm lẫn với sự điện phân nước ở catot, và lúc đó thì $F{e}^{3+}$ chỉ mới điện phân tạo thành  $F{e}^{2+}.$