Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp

Câu hỏi số 384515:

Vận dụng cao

Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm Cu(NO₃)₂ và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện I = 5A, sau thời gian 6176 giây thì dừng điện phân. Để yên bình điện phân đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,06 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵) và dung dịch X. Cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào X, lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y không màu. Cô cạn Y, lấy phần rắn đem nung đến khối lượng không đổi, thu được 29,64 gam chất rắn. Giá trị m là

A. 44,16.

B. 39,80.

C. 43,56.

D. 45,44.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:384515

Giải chi tiết

\({n_e} = \dfrac{{It}}{F} = \dfrac{{5.6176}}{{96500}} = 0,32(mol)\)

Đặt mol của Cu(NO₃)₂ và NaCl trong hỗn hợp đầu lần lượt là x, y (mol)

- Do sinh ra khí NO nên có phản ứng của Cu với H⁺ và NO₃^- →Ở anot thì Cl^- bị đp hết, H₂O đang điện phân

TH₁: Ở catot H₂O chưa bị điện phân

Các quá trình điện phân tại các điện cực là:

Catot: Cu²⁺+ 2e → Cu

0,16 ← 0,32 → 0,16

Anot: Cl^- → 0,5 Cl₂ + 1e

H₂O → 2H⁺ + 0,5 O₂ + 2e

- Xét phản ứng tạo NO:

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^- → 3Cu²⁺+ 2NO + 4H₂O

0,09 ← 0,24 ← 0,06 ← 0,09 ← 0,06 (do n_Cu2+ > 0,16 mol → n_NO3- > 0,32 mol → H⁺ hết)

Dung dịch X chứa: Cu²⁺ (x - 0,16 + 0,09 = x - 0,07); Na⁺ (y); NO₃^- (2x - 0,06)

BTĐT → 2.(x - 0,07) + y = 2x - 0,06 → y = 0,08

- Cho 0,4 mol NaOH vào X thu được dd Y không màu nên Cu²⁺ hết:

+) Nếu chất rắn chỉ chứa: Na⁺; NO₃^-

→ nNa+ = 0,08 + 0,4 = 0,48 mol

→ Chất rắn sau khi nung chứa 0,48 mol NaNO₂

→ m_NaNO2 = 0,48.69 = 33,12 gam ≠ 29,64 gam (loại)

+) Chất rắn chứa: Na⁺ (0,48); NO₃^- (2x-0,06) và OH^-

BTĐT → n_OH- = 0,54 - 2x (mol)

Chất rắn sau nung chứa: Na⁺ (0,48) và NO₂^- (2x-0,06) và OH^- (0,54-2x)

→ 23.0,48+ 46(2x-0,06) + 17(0,54-2x) = 29,64

→ x = 0,21

Vậy m = 0,21.188 + 0,08.58,5 = 44,16 gam

TH₂: Ở catot H₂O đã bị điện phân (HS tự xét).

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.