Điện phân 1 lít dung dịch X gồm Cu(NO3)2 0,6M và FeCl3 0,4M đến khi anot thoát ra 17,92 lít khí (đktc)

Câu hỏi số 484390:

Vận dụng cao

Điện phân 1 lít dung dịch X gồm Cu(NO₃)₂ 0,6M và FeCl₃ 0,4M đến khi anot thoát ra 17,92 lít khí (đktc) thì dừng lại. Lấy catot ra khỏi bình điện phân, khuấy đều dung dịch để phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được dung dịch Y. Giả thiết kim loại sinh ra đều bám lên catot, sản phẩm khử của N⁺⁵ (nếu có) là NO duy nhất. Giá trị (m_X - m_Y) là

A. 92.

B. 102.

C. 99.

D. 91.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:484390

Phương pháp giải

Giải bài toán điện phân sử dụng phương pháp bảo toàn electron.

Giải chi tiết

n_Cu(NO3)2 = 0,6 mol; n_FeCl3 = 0,4 mol; n_{khí (anot)} = 0,8 mol

Bảo toàn Cl ⟹ n_{Cl2 max} = 3n_FeCl3/2 = 0,6 mol < n_{khí (anot)}

⟹ n_O2 = 0,8 - 0,6 = 0,2 mol

Tại anot (+):

2Cl^- → Cl₂ + 2e

1,2 → 0,6 ⟶ 1,2

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

0,8 ← 0,2 → 0,8

⟹ n_{e trao đổi} = 1,2 + 0,8 = 2 mol.

Tại catot (-):

Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

0,4 → 0,4 ⟶ 0,4

Cu²⁺ + 2e → Cu

0,6 → 1,2 ⟶ 0,6

2H⁺ + 2e ⟶ H₂

0,4 ⟵ 0,4 ⟶ 0,2

(Lưu ý: Khi bên catot Cu²⁺ bị điện phân hết thì bên anot có sẵn H⁺, vậy lượng H⁺ này di chuyển sang catot để điện phân (bản chất là cực âm hút các ion dương)).

⟹ Dung dịch sau điện phân chứa: Fe²⁺ (0,4); H⁺ (0,8 - 0,4 = 0,4); NO₃^- (1,2)

3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃^- → 3Fe³⁺ + NO + 2H₂O

0,3 ⟵ 0,4 ⟶ 0,1

Vậy m_X - m_Y = m_{dd giảm} = m_Cu+ m_H2 + m_Cl2 + m_O2 + m_NO = 90,8 gam.

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.