Dung dịch X chứa m gam chất tan gồm Cu(NO3)2 và NaCl, trong đó khối lượng của Cu(NO3)2 lớn hơn 5g.

Câu hỏi số 248155:

Vận dụng cao

Dung dịch X chứa m gam chất tan gồm Cu(NO₃)₂ và NaCl, trong đó khối lượng của Cu(NO₃)₂ lớn hơn 5g. Điện phân dung dịch X với cường độ dòng điện không đổi. Sau thời gian t giây thì thu được dung dịch Y chứa (m – 18,79)g chất tan và có khí thoát ra ở catot. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì dung dịch Z chứa a₁ gam chất tan và hỗn hợp khí T gồm 3 khí có tỉ khối so với H₂ là 16. Cho Z vào dung dịch chứa 0,1 mol FeCl₂ và 0,2 mol HCl thì thu được dung dịch chứa (a₁ + 16,46)g chất tan và có khí thoát ra. Giá trị của m là

A. 26,80.

B. 16,60.

C. 72,76.

D. 45,96.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:248155

Giải chi tiết

B₁: Xác định các thành phần trong Z sau khi điện phân

Đặt a, b lần lượt là số mol Cu(NO₃)₂ và NaCl trong X

+) Trong t giây:

Tại Catot:

Cu²⁺ + 2e → Cu

2H₂O + 2e →2OH^- + H₂

n_Cu = a ; n_H2 = x (n_e = 2n_Cu + 2n_H2)

⟹ n_e = 2a + 2x

Tại Anot :

2Cl^- → Cl₂ + 2e

⟹ n_Cl2 = a + x

(Bảo toàn electron)

+) m_giảm = m_H2O – m_Cu – m_H2 – m_Cl2 = - 18,79

⟹ 18.2x – 64a – 2x – 71(a + x) = -18,79

⟹ 37x + 135a = 18,79 (1)

+) Trong 2t giây thì : n_e = 4a + 4x

Tại Catot :

Cu²⁺ + 2e → Cu

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

n_Cu = a và n_H2 = a + 2x (n_e = 2n_Cu + 2n_H2)

Tại Anot :

2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

n_Cl2 = 0,5b ; n_O2 = a + x – 0,25b (n_e = 2n_Cl2 + 4n_O2)

M_khí = 32 ⟹ cũng là M_O2 nên H₂ và Cl₂ có M_tb = 32

⟹ m_H2 + m_Cl2 = m_hh(H₂ , Cl₂)

⟹ 2(a + 2x) + 71.0,5b = 32(a + 2x + 0,5b)

⟹ 60x + 30a – 19,5b = 0⁽²⁾

Lúc này dung dịch Z chứa :

Na⁺ (b mol) ; NO₃^- (2a mol) ⟹ n_OH = (b – 2a) mol (Bảo toàn điện tích)

⟹ m_{chất tan} = 90a + 40b = a₁

B₂ : Xác định thành phần các chất trong dung dịch sau khi trộn thêm FeCl₂ và HCl. Từ đó Tìm ra số mol các chất ban đầu.

Thêm vào Z : Fe²⁺ (0,1 mol) ; H⁺ (0,2 mol) ; Cl^- (0,4 mol)

Sau trung hòa thì : n_{H+ dư} = 0,2 + 2a – b

Do m_Cu(NO3)2> 5g ⟹ n_NO3 = 2a > 0,053 trong khi n_Fe2+= 0,1 mol

⟹ n_NO3sẽ dư.

+) TH₁ : Nếu H⁺ hết ⟹ n_NO = ¼ n_H+ = (0,2 + 2a – b)/4

⟹ n_{NO3 dư} = 2a – (0,2 + 2a – b)/4 = 1,5a + 0,25b – 0,05

m_{chất tan} = m_Na+ + m_{NO3 dư} + m_Fe3+ + m_Cl-

⟹ 23b + 62.(1,5a + 0,25b – 0,05) + 0,1.56 + 0,4.35,5 = 90a + 40b + 16,46⁽³⁾

Từ (1,2,3) ⟹ x = 0,07 ; a = 0,12 ; b = 0,4

⟹ m = 45,96g (Đáp án D)

+) TH₂ : Nếu H⁺ dư ⟹ n_NO = 1/3.n_Fe2+ = 0,1/3 mol

⟹ n_{H+ dư} = (0,2 + 2a – b) – 4n_NO = (1/15 + 2a – b) mol ; n_{NO3- dư} = (2a – 1/30)

⟹ m_{chất tan} = m_Na+ + m_NO3- + m_H+ + m_Fe3+ + m_Cl-

⟹ 23b + 62.(2a – 1/30) + 1.(1/15 + 2a – b) + 0,1.56 + 0,4.35,5 = 90a + 40b + 16,46

⟹ x = 0,043 ; a = 0,127 ; b = 0,329

⟹ n_{H+ dư} = 1/15 + 2a – b < 0 ⟹ Loại

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.