Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO4 và NaCl với cường độ dòng

Câu hỏi số 559092:

Vận dụng cao

Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO₄ và NaCl với cường độ dòng điện 5A đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở hai điện cực thì dừng lại (thời gian điện phân lúc này là 2316 giây), thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 6,45 gam so với dung dịch ban đầu. Cho 9 gam Fe(NO₃)₂ vào Y, sau phản ứng thu được dung dịch Z và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵). Cô cạn Z thu được m gam muối khan. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí và sự bay hơi của nước. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 14,82.

B. 14,75.

C. 15,19.

D. 16,03.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:559092

Phương pháp giải

Tính n_e = It/F

Do dd Y + Fe(NO₃)₂ thu được NO ⟹ dd Y chứa H⁺ ⟹ Cl^- bị điện phân hết trước so với Cu²⁺.

Ngừng điện phân khí bắt đầu có khí thoát ra ở 2 điện cực ⟹ Ở catot Cu²⁺ điện phân vừa hết.

Cu²⁺ + 2e → Cu | Cl^- → 0,5Cl₂ + 1e

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

Giải chi tiết

n_e = It/F = 0,12 mol

Do dd Y + Fe(NO₃)₂ thu được NO ⟹ dd Y chứa H⁺ ⟹ Cl^- bị điện phân hết trước so với Cu²⁺.

Ngừng điện phân khí bắt đầu có khí thoát ra ở 2 điện cực ⟹ Ở catot Cu²⁺ điện phân vừa hết.

Cu²⁺ + 2e → Cu | Cl^- → 0,5Cl₂ + 1e

0,06 ← 0,12 → 0,06 x → 0,5x → x

2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e

4y y 4y

(1) n_{e (anot)} = x + 4y = 0,12

(2) m_{dd giảm} = m_Cu + m_Cl2 + m_O2 ⟹ 0,06.64 + 71.0,5x + 32y = 6,45

⟹ x = 0,06; y = 0,015.

⟹ n_CuSO4 = n_Cu = 0,06; n_NaCl = n_Cl^- = 0,06

Dung dịch Y: Na⁺ (0,06); H⁺ (0,06); SO₄^2- (0,06)

Khi cho Fe(NO₃)₂ (0,05) vào:

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

0,045 ← 0,06 → 0,015 → 0,045

Muối thu được: \(\left\{ \begin{array}{l}F{e^{3 + }}:0,045\\F{e^{2 + }}:0,05 - 0,045 = 0,005\\N{a^ + }:0,06\\S{O_4}^{2 - }:0,06\\N{O_3}^ - :0,05.2 - 0,015 = 0,085\end{array} \right.\) ⟹ m = 15,21 gam.

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.