Tiến hành điện phân V lít dung dịch chứa Cu(NO3)2 1M và NaCl 0,5M (điện cực trơ) đến khi khối

Câu hỏi số 336183:

Vận dụng cao

Tiến hành điện phân V lít dung dịch chứa Cu(NO₃)₂ 1M và NaCl 0,5M (điện cực trơ) đến khi khối lượng dung dịch giảm m gam thì dừng điện phân. Cho 9,5g Fe vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng thu được 1,12 lít khí NO thoát ra(sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 5,7 gam hỗn hợp rắn không tan. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây:

A. 14,7

B. 17,6

C. 15,4

D. 12,8

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:336183

Phương pháp giải

Quá trình điện phân:

Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu

Anot: 2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

=> Biện luận quá trình phản ứng dựa vào chất rắn sau phản ứng với Fe(chất nào còn dư)

=> Số mol các chất tham gia phản ứng Fe + dung dịch sau điện phân

=> Bảo toàn nguyên tố => số mol các chất trong V lít dung dịch ban đầu

=> số mol các chất điện phân => m

Giải chi tiết

Quá trình điện phân:

Catot: Cu²⁺ + 2e → Cu

Anot: 2Cl^- → Cl₂ + 2e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

(Vì dung dịch sau điện phân + Fe tạo NO => sản phẩm điện phân có H⁺, không còn Cl^-)

- Sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại => Fe và Cu

(n_NO = 1,12: 22,4 = 0,05 mol)

3Fe + 8H⁺ + 2NO₃^- → Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O (Vì Fe dư nên chỉ tạo được Fe²⁺)

Mol 0,075 0,2 $\leftarrow$ 0,05

Vì sau phản ứng không còn Cl^- => dung dịch chỉ gồm Cu(NO₃)₂ , NaNO₃ và HNO₃

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

Mol x → x

=> m_{Fe bđ} - m_rắn = m_{Fe pứ} - m_Cu

=> 9,5 – 5,7 = 56.(0,075 + x) – 64x => x = 0,05 mol

=> Bảo toàn N: 2n_{Cu(NO3)2 bđ} = 2n_{Cu(NO3)2 sau} + n_HNO3 + n_NaNO3 (mà n_NaNO3 = n_NaCl = ½ n_{Cu(NO3)2 bđ})

=> 1,5n_{Cu(NO3)2 bđ} = ½ (2.0,05 + 0,2) = 0,2 mol

=> n_{Cu2+ bị đp} = 0,2 – 0,05 = 0,15 mol

Bảo toàn electron: 2n_Cu = n_H+ + 2n_Cl2 => n_Cl2 = ½ (0,15.2 – 0,2) = 0,05 mol

=> m_giảm = m_Cu + m_Cl2 + m_O2 = 64.0,15 + 71.0,05 + 32.0,05 = 14,75g (gần nhất với giá trị 14,7g)

Đáp án A

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.