Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch X gồm a mol CuSO4 và b mol NaCl với cường độ dòng điện 5A, đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở cathode thì dừng lại (thời gian điện phân lúc này là 2316 giây), thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 6,45 gam so với dung dịch ban đầu. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, bỏ qua sự hòa tan của khí và sự bay hơi của nước. Liệt kê các phát biểu đúng trong các phát biểu sau theo số thứ tự tăng dần.
(1) Tỉ lệ a : b = 1 : 1.
(2) Thể tích khí thu được ở anode là 1,1555 lít (đkc).
(3) Tổng khối lượng chất tan trong dung dịch Y là 7,2 gam.
(4) Sau khi điện phân được 2316 giây, khối lượng cathode tăng 4,48 gam.
(5) Trong quá trình điện phân trên, tại cathode chỉ xảy ra quá trình oxi hóa Cu2+.
Số mol electron trao đổi ở mỗi điện cực ne = It/F = 0,12 mol
Cathode: nCu = ne/2 = 0,06 mol
Nếu anode chỉ có Cl2 thì nCl2 = 0,06 —> m giảm = mCu + mCl2 = 8,1 > 6,45: Loại. Vậy anode có cả O2.
Anode: nCl2 = x và nO2 = y
Bảo toàn electron: 2x + 4y = 0,12
m giảm = 71x + 32y + 0,06.64 = 6,45
—> x = 0,03 và y = 0,015
(1) Đúng: nCuSO4 = nCu = 0,06 và nNaCl = 2x = 0,06 —> a : b = 0,06 : 0,06 = 1 : 1
(2) Sai, n khí anode = x + y = 0,045 mol —> V = 1,11555 L
(3) Đúng, Y chứa Na2SO4 (0,03) và H2SO4 (0,03) —> m chất tan = 7,2 gam
(4) Sai, m catot tăng = mCu = 3,84 gam
(5) Sai, catot chỉ xảy ra quá trình khử Cu2+.