Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl với điện cực trơ thấy thể tích khí thoát ra ở

Câu hỏi số 317855:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO₃)₂ và NaCl với điện cực trơ thấy thể tích khí thoát ra ở cả 2 điện cực (V lít, ở đktc) và thời gian điện phân (t giây) phụ thuộc nhau như trên đồ thị:

Nếu điện phân dung dịch trong thời gian 2,5a giây rồi cho dung dịch sau điện phân tác dụng với lượng Fe dư (NO là sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵) thì lượng Fe tối đa đã phản ứng là

A. 9,1 gam.

B. 4,2 gam.

C. 6,3 gam.

D. 7,0 gam.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:317855

Phương pháp giải

Dựa vào đồ thị ta có:

- Tại t = a (giây):

Catot: Cu²⁺chưa bị điện phân hết

Anot: Cl^- bị điện phân vừa hết

- Tại t = 3a (giây):

Catot: Cu²⁺điện phân vừa hết

Anot: H₂O vẫn đang điện phân

- Tại t = 4a (giây): H₂O bị điện phân ở cả hai điện cực.

Giải chi tiết

- Tại t = a (giây) thì:

Catot: Cu²⁺chưa bị điện phân hết

Anot: Cl^- bị điện phân vừa hết

Cl^-→ 0,5Cl₂ + 1e

2x ← x → 2x

⟹ n_e = 2x (mol)

- Tại t = 3a (giây): ne = 6x (mol)

Anot:

Cl^-→ 0,5Cl₂ + 1e

2x ← x → 2x ⟹ n_O2 = 2x - n_Cl2 = 2x - x = x mol

H₂O → 2H⁺ + 0,5O₂ + 2e

4x ← x → 4x

Catot: Cu²⁺ bị điện phân vừa hết

Cu²⁺ + 2e → Cu

3x ← 6x

- Tại t = 4a (giây): n _e = 4.2x = 8x (mol)

Anot:

Cl^- → 0,5Cl₂ + 1e

2x ← x → 2x

H₂O → 2H⁺ + 0,5O₂ + 2e

6x ← 1,5x → 6x

Catot: Cu²⁺ bị điện phân vừa hết

Cu²⁺ + 2e → Cu

3x ← 6x

H₂O + 1e → OH^- + 0,5H₂

2x → x

⟹ n _khí= n_H2+ n_Cl2 + n_O2 ⟹ x + x + 1,5x = 7,84/22,4 ⟹ x = 0,1

⟹ n_{Cu2+ bđ} = 3x = 0,3 mol; n_Cl- = 2x = 0,2 mol

- Tại t = 2,5a giây: n_e = 2,5.2x = 0,5 mol

Catot:

Cu²⁺ + 2e → Cu

0,25_{dư 0,05} ← 0,5

Anot:

Cl^- → 0,5Cl₂ + 1e

0,2 → 0,2

H₂O → 2H⁺ + 0,5O₂ + 2e

0,3 ← 0,3

Vậy dd sau điện phân gồm: Cu²⁺(0,05 mol), Na⁺ (0,2 mol), H⁺ (0,3 mol) và NO₃^- (0,6 mol)

Cho dd sau điện phân tác dụng Fe dư nên tạo Fe²⁺:

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

0,1125 ← 0,3

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

0,05 ← 0,05

⟹ m_Fe= (0,1125 + 0,05).56 = 9,1 gam.

Đáp án cần chọn là: A

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.