Phương pháp giải:

Nếu tại 2t giây Cu²⁺ điện phân chưa hết thì m _{dd giảm (2t)} = 2.m _{dd giảm (t)} = 2m (gam)

Hay 2m = m + 3,56 => m = 3,56 trái với giả thiết đề bài là m > 3,56 gam

Vậy tại 2t giây Cu²⁺ đã bị điện phân hết, H₂O đang bị điện phân

HS viết các quá trình điện phân ở các điện cực. Dựa theo khối lượng dung dịch giảm ở 2 thời điểm lập hệ phương trình và giải.

Lời giải chi tiết:

n_Fe = 0,075 mol

Nếu tại 2t giây Cu²⁺ điện phân chưa hết thì m _{dd giảm (2t)} = 2.m _{dd giảm (t)} = 2m (gam)

Hay 2m = m + 3,56 => m = 3,56 trái với giả thiết đề bài là m > 3,56 gam

Vậy tại 2t giây Cu²⁺ đã bị điện phân hết, H₂O đang bị điện phân

*Do X hòa tan tối đa Fe nên phản ứng tạo muối Fe²⁺ (HS hiểu rằng khi Fe tác dụng với {H⁺, NO₃^-} sinh ra Fe³⁺, mà Fe³⁺ có thể hòa tan thêm Fe tạo Fe²⁺).

  3Fe   +   8H⁺   +  2NO₃^- → 3Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,075 → 0,2 mol                        

Như vậy dd sau đp gồm: H⁺ (0,2 mol) và NO₃^- (0,2 mol)

BTNT "N": n_{Cu(NO3)2 bđ} = 1/2.n_NO3- = 0,2/2 = 0,1 mol

*Tại t (giây): Đặt n_e = b (mol)

m _{dd giảm} = m_Cu + m_H2 + m_O2 => m + 3,56 = 0,1.64 + 2(b-0,1) + 32.0,5b (2)

Từ (1) và (2) có hệ: \(\left\{ \begin{gathered}{\text{m }} = {\text{ }}64.0,5b{\text{ }} + {\text{ }}32.0,25b{\text{ }}\left( 1 \right) \hfill \\{\text{m }} + {\text{ }}3,56{\text{ }} = {\text{ }}0,1.64{\text{ }} + {\text{ }}2\left( {b - 0,1} \right){\text{ }} + {\text{ }}32.0,5b{\text{ }}\left( 2 \right) \hfill \\\end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}m - 8,32b = 0 \hfill \\m - 18b = 2,64 \hfill \\\end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}m = 4,8 \hfill \\b = 0,12 \hfill \\\end{gathered} \right.\)

=> n_{e (t giây)} = b = 0,12 mol

=> t = n_e.F/I = 0,12.96500/5 = 2316 giây

Đáp án A