Tiến hành điện phân dung dịch chứa 0,25 mol Cu(NO3)2 và 0,18 mol NaCl bằng điện cực trơ. màng

Câu hỏi số 300411:

Vận dụng cao

Tiến hành điện phân dung dịch chứa 0,25 mol Cu(NO₃)₂ và 0,18 mol NaCl bằng điện cực trơ. màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi tới khi dung dịch giảm 21,75 gam thì dừng điện phân. Cho m gam bột Fe vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng, thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,75m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là:

A. 18,88 gam.

B. 19,33 gam.

C. 19,60 gam.

D. 18,66 gam.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:300411

Phương pháp giải

Dung dịch sau điện phân tác dụng với Fe thấy thoát ra khí NO nên chứa H⁺. Vậy nước đã bị điện phân ở anot.

Dễ thấy m_Cu+ m_Cl2 > m _{dd giảm} nên Cu²⁺ chưa bị điện phân hết.

Đặt số mol Cu thoát ra ở catot là a mol;

Ở anot ta có: n_Cl2 = 0,5n_Cl- = 0,09 mol; đặt n_O2 = b mol

Khối lượng dung dịch giảm là m_dd = m_Cu+ m_Cl2+ m_O2

Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2a = 0,09.2 + 4b

Giải hệ trên ta có: a và b

Dung dịch sau điện phân có Cu²⁺ dư; Na⁺ ; NO₃^-; H⁺

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: n_H → n_NO = n_H+/ 4

Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2.n_{Fe phản ứng} = 3.n_NO+ 2.n_Cu2+ dư → n_{Fe phản ứng}

→ m

Giải chi tiết

Dung dịch sau điện phân tác dụng với Fe thấy thoát ra khí NO nên chứa H⁺. Vậy nước đã bị điện phân ở anot.

Dễ thấy m_Cu+ m_Cl2 = 0,25.64 + 0,09.71 = 22,39 > 21,75 gam nên Cu²⁺ chưa bị điện phân hết.

Đặt số mol Cu thoát ra ở catot là a mol;

Ở anot ta có: n_Cl2 = 0,5n_Cl- = 0,09 mol; đặt n_O2 = b mol

Khối lượng dung dịch giảm là m_dd = m_Cu+ m_Cl2+ m_O2 = 64. a + 71.0,09 + 32b = 21,75 gam

Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2a = 0,09.2 + 4b

Giải hệ trên ta có: a = 0,21 và b = 0,06

Dung dịch sau điện phân có Cu²⁺ dư 0,25-a = 0,04 mol; Na⁺: 0,18 mol; NO₃^-: 0,5 mol; H⁺

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: n_H+ = 0,24 mol → n_NO = n_H+/ 4 = 0,06 mol

Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2.n_{Fe phản ứng} = 3.n_NO+ 2.n_Cu2+ dư = 3. 0,06 + 2.0,04 → n_{Fe phản ứng} = 0,13 mol

→ m - 0,13.56 + 0,04.64 = 0,75m → m = 18,88

Đáp án cần chọn là: A

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.