Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl và 0,14 mol Cu(NO3)2 bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp

Câu hỏi số 309599:

Vận dụng cao

Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl và 0,14 mol Cu(NO₃)₂ bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 6176 giây thì dừng điện phân, thấy khối lượng dung dịch giảm đi 13,76 gam. Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa m gam bột Fe, phản ứng tạo ra khí NO ( sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵ ) và thu được dd Z. Khối lượng chất tan trong Z

A. 18,9 g

B. 19,38 g

C. 20,52 g

D. 20,3 g

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:309599

Phương pháp giải

Áp dụng công thức tính số mol e trao đổi \({n_e} = \dfrac{{It}}{F}\)

Viết các bán phản ứng xẩy ra ở catot, anot

Catot: Tại điện cực K có :

Cu²⁺ + 2 e → Cu

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

Anot : 2 Cl^-1 → Cl₂ + 2e

2H₂O→ 4H⁺ + 4e + O₂

Dd thu được sau điện phân hòa tan được Fe => phải có H⁺và NO₃^-

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

Dùng bảo toàn e, tính toán theo các bán phản ứng trên.

Giải chi tiết

n_e = 5.6176 : 96500 = 0,32 mol

Tại điện cực K có :

Cu²⁺ + 2 e → Cu

0,14 mol → 0,28 mol

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

0,04 mol 0,02 mol

Vì m_Cu + m_H2 = 0,14.64 + 0,02.2 = 9 → m_{Anot thoát ra} = 13,76 – 9 = 4,76 g

Dd sau phản ứng có phản ứng với Fe nên tại A có điện phân nước

Anot : 2 Cl^-1 → Cl₂ + 2e

x mol → 2x

2H₂O→ 4H⁺ + 4e + O₂

4y 4y y mol

→ \(\left\{ \begin{array}{l}71x + 32y = 4,76\\2x + 4y = 0,32\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,04\\y = 0,06\end{array} \right.\)

→ dd thu được sau điện phân là Na⁺ : 0,08 mol ; NO₃^- : 0,28 mol và H⁺ : 0,2 mol

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

→ H⁺ hết → dd Z có Na⁺ : 0,08 mol; NO₃^- : 0,23 mol, Fe²⁺ : 0,075 mol

→ m_muối= 20,3

Đáp án cần chọn là: D

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.