Điện phân dung dịch chứa NaCl 0,4M và Cu(NO3)2 0,5M bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường

Câu hỏi số 304810:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch chứa NaCl 0,4M và Cu(NO₃)₂ 0,5M bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong 8492 giây, ở anot thu được 3,36 lít khí (đktc). Cho m gam bột Fe vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng, thu được NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵) và 0,8m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là

A. 16,8.

B. 19,6.

C. 25,2.

D. 29,4.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:304810

Phương pháp giải

Do Fe tác dụng với dung dịch sau điện phân thu được NO nên H₂O ở anot đã bị điện phân để sinh ra H⁺

Anot:

Cl^- -1e → 0,5Cl₂

4x 4x 2x

H₂O -2e → 0,5 O₂ + 2H⁺

0,44-4x → 0,11-x

Từ số mol khí ở anot lập phương trình giải thu được x

Catot: Cu²⁺ (0,2 mol)

2n_Cu2+ < n_e => Cu²⁺ bị điện phân hết, H₂O điện phân

Cu²⁺ + 2e → Cu

H₂O + 1e → 0,5H₂ + OH^-

Dung dịch sau điện phân gồm có:

Na⁺ , H⁺ , NO₃^-

Cho m gam Fe vào dung dịch sau điện phân thu được 0,8m gam rắn nên ta có:

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

=> m _{chất rắn}= m_{Fe dư} => m

Giải chi tiết

Đặt số mol của NaCl là 4x (mol) và số mol của Cu(NO₃)₂ là 5x (mol)

n_e = It/F = 5.8492/96500 = 0,44 mol

n _{khí (anot)} = 0,15 mol

Do Fe tác dụng với dung dịch sau điện phân thu được NO nên H₂O ở anot đã bị điện phân để sinh ra H⁺

Anot:

Cl^- -1e → 0,5Cl₂

4x 4x 2x

H₂O -2e → 0,5 O₂ + 2H⁺

0,44-4x → 0,11-x

n _khí= 0,15 => 2x + (0,11-x) = 0,15 => x = 0,04 mol

=> n_Cu2+ = 5x = 0,2 mol

Catot: Cu²⁺ (0,2 mol)

2n_Cu2+ < n_e => Cu²⁺ bị điện phân hết, H₂O điện phân

Cu²⁺ + 2e → Cu

0,2 → 0,4

H₂O + 1e → 0,5H₂ + OH^-

0,04 → 0,04

Dung dịch sau điện phân gồm có:

Na⁺ (0,16 mol)

H⁺ (0,28 – 0,04 = 0,24 mol) (phản ứng trung hòa)

NO₃^- (0,4 mol)

Cho m gam Fe vào dung dịch sau điện phân thu được 0,8m gam rắn nên ta có:

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

0,09 ← 0,24

=> m _{chất rắn}= m_{Fe dư} => m – 0,09.56 = 0,8m => m = 25,2 gam

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.