Điện phân dung dịch hỗn hợp NaCl và 0,05 mol CuSO₄ bằng dòng điện 1 chiều có cường độ 2A (điện cực trơ, có màng ngăn). Sau thời gian t giây thì ngừng điện phân, thu được khí ở hai điện cực có tổng thể tích là 2,352 lít (đktc) và dung dịch X. Dung dịch X hòa tan tối đa 2,04 gam Al₂O₃. Giả sử hiệu suất điện phân là 100\%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của t là

(AI giải đề cho tôi)
Điện phân có màng ngăn, điện cực trơ. Gọi x, y, z lần lượt là số mol Cl₂ (anot), H₂ (catot), O₂ (anot): x + y + z = 2,352/22,4 = 0,105. Catot: Cu²⁺ + 2e (cần 0,1 mol e cho 0,05 mol Cu²⁺), sau đó 2H₂O + 2e → H₂ + 2OH⁻, sinh OH⁻ = 2y. Anot: 2Cl⁻ − 2e → Cl₂; 2H₂O − 4e → O₂ + 4H⁺, sinh H⁺ = 4z. Bảo toàn electron: 2x + 4z = 0,1 + 2y. Dung dịch X hòa tan tối đa 2,04 g Al₂O₃ = 0,02 mol theo phản ứng Al₂O₃ + 2OH⁻ → 2AlO₂⁻ + H₂O, nghĩa là X kiềm với OH⁻ dư = 2 × 0,02 = 0,04 mol. Sau khi trộn: OH⁻ dư = 2y − 4z = 0,04. Kết hợp các phương trình: 2x + 4z = 0,1 + 2y; x + y + z = 0,105; 2y − 4z = 0,04. Giải hệ: từ phương trình 2 và 3, y = 0,105 − x − z; thay vào: 2x + 4z = 0,1 + 0,21 − 2x − 2z → 4x + 6z = 0,31; và 2(0,105 − x − z) − 4z = 0,04 → 2x + 6z = 0,17. Trừ: 2x = 0,14 → x = 0,07; z = 0,005; y = 0,03. Kiểm tra: khí tổng = 0,07 + 0,03 + 0,005 = 0,105 ✓; electron anot = 2(0,07) + 4(0,005) = 0,16 = electron catot 0,1 + 2(0,03) ✓; OH⁻ dư = 0,06 − 0,02 = 0,04 ✓. Số mol electron truyền qua = 0,16 mol → t = nF/I = 0,16 × 96500/2 = 7720 giây.