Điện phân dung dịch X gồm CuSO${}_4$ và KCl (tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 5) với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 2A. Sau 1930 giây, thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí gồm H${}_2$ và Cl${}_2$ (có tỉ khối so với H${}_2$ là 24). Mặt khác, nếu điện phân X trong thời gian t giây thì khối lượng dung dịch giảm 2,715 gam. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước và nước không bay hơi trong quá trình điện phân. Giá trị của t là

Đáp án A (theo lời giải nguồn, trang 83).
+ Thứ tự oxi hoá tại anot: Cl${}^{-}$ > H${}_2$O; thứ tự khử tại catot: Cu${}^{2+}$ > H${}_2$O.
+ Thí nghiệm 1 (1930 giây):
- Bảo toàn electron: 2n${}_{Cu}$ + 2n${}_{H_2}$ = 2n${}_{C{l}_2}$ = It/F = (2 × 1930)/96500 = 0,04 mol.
- Tỉ khối hỗn hợp khí (Cl${}_2$, H${}_2$) so với H${}_2$ là 24: M = (71n${}_{C{l}_2}$ + 2n${}_{H_2}$)/(n${}_{C{l}_2}$ + n${}_{H_2}$) = 48.
- Giải hệ: n${}_{C{l}_2}$ = 0,02 mol; n${}_{H_2}$ = 0,01 mol; n${}_{Cu}$ = 0,01 mol.
⇒ X gồm CuSO${}_4$ : 0,01 mol và KCl : 0,05 mol (tỉ lệ 1 : 5).
+ Thí nghiệm 2 (thời gian t giây, khối lượng dung dịch giảm 2,715 gam):
- Bảo toàn electron: 2n${}_{Cu}$ + 2n${}_{H_2}$ = 2n${}_{C{l}_2}$ + 4n${}_{O_2}$.
- Khối lượng dung dịch giảm: 64n${}_{Cu}$ + 2n${}_{H_2}$ = 71n${}_{C{l}_2}$ + 32n${}_{O_2}$ = 2,715 gam.
- Với n${}_{Cu}$ = 0,01 mol, n${}_{C{l}_2}$ = 0,025 mol ⇒ giải hệ: n${}_{O_2}$ = 0,0075 mol; n${}_{H_2}$ = 0,03 mol.
+ Tổng electron trao đổi: n${}_e$ = 2n${}_{Cu}$ + 2n${}_{H_2}$ = 0,01.2 + 0,03.2 = 0,08 mol.
⇒ t = (96500 × 0,08)/2 = 3860 giây.