Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và 0,36 mol NaCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ

Câu hỏi số 566493:

Vận dụng

Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO₃)₂ và 0,36 mol NaCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được dung dịch Y và 0,3 mol khí ở anot. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở hai điện cực là 0,85 mol. Cho bột Mg dư vào dung dịch Y, kết thúc các phản ứng thu được dung dịch chứa m gam muối; 0,02 mol NO và một lượng chất rắn không tan. Biết hiệu suất của phản ứng điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của m là:

A. 73,7.

B. 43,160.

C. 40,560.

D. 73,76.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:566493

Phương pháp giải

- Do 0,36 mol NaCl tạo tối đa 0,18 mol Cl₂ ở anot. Mà 0,3 mol khí được tạo ra ⟹ có quá trình điện phân H₂O ở anot tại t (s).

- Tính mol của các quá trình điện phân tại 2 điện cực tại t(s).

⟹ n_E tại t(s) ⟹ n_e tại 2t (s).

- Có mol khí thoát ra ở 2 điện cực ⟹ Tìm được mol của các quá trình điện phân tại 2t (s).

- Xác định các thành phần trong Y ⟹ Mol các thành phần trong Y.

⟹ m.

Giải chi tiết

- Do 0,36 mol NaCl tạo tối đa 0,18 mol Cl₂ ở anot.

Mà 0,3 mol khí được tạo ra ⟹ có quá trình điện phân H₂O ở anot tại t (s).

- Tại t(s):

Catot (-):

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu⁰.

Anot (+):

2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e.

0,36 ⟶ 0,18 ⟶ 0,36

2H₂O ⟶ 4H⁺ + O₂ + 4e (*).

n_{khí anot} = 0,3 ⟹ n_O2 = 0,3 – 0,18 = 0,12 mol

⟹ n_H+ = 4.0,12 = 0,48 (mol).

⟹ n_e = 0,48 + 0,36 = 0,84 mol ⟹ n_{Cu2+ (p.ư)} = 0,84:2 = 0,42 mol

- Tại 2t (s): n_e = 2.0,84 = 1,68 mol

Catot (-):

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu⁰ (1).

2H₂O + 2e ⟶ 2OH^- + H₂ (2).

Anot (+):

2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e.

0,36 ⟶ 0,18 ⟶ 0,36

2H₂O ⟶ 4H⁺ + O₂ + 4e (**).

⟹ n_{e (**)} = 1,68 – 0,36 = 1,32 mol ⟹ n_O2 = 1,32:4 = 0,33 mol.

Mà: n_{khí 2 cực} = 0,85 mol ⟹ n_H2 = 0,85 – 0,18 – 0,33 = 0,34 mol.

⟹ n_e(2) = 0,34.2 = 0,68 mol ⟹ n_e(1) = 1,68 – 0,68 = 1 mol.

⟹ n_Cu2+ _(bđ) = 0,5 mol ⟹ n_{Cu2+ (Y)} = 0,5 – 0,42 = 0,08 mol

- Trong Y gồm Cu²⁺ (0,08 mol); Na⁺ (0,36 mol); H⁺ (0,48 mol); NO₃^- (1 mol).

- Cho Y + Mg (dư) thu được muối (gồm Mg²⁺; NH₄⁺; Na⁺; NO₃^-) + 0,02 mol NO

- Ta có: n_H+= 10n_NH4++ 4n_NO ⟹ n_NH4+ = (0,48 – 4.0,02):10 = 0,04 mol

- BT e: 2n_Mg = 3n_NO + 8n_NH4+ + 2n_Cu2+⟹ n_Mg = (3.0,02 + 8.0,04 + 2.0,08):2 = 0,27 mol

⟹ n_Mg2+ = 0,27 mol.

- BT điện tích: n_{NO3- (Y)} = n_Na+ + n_NH4+ + 2n_Mg2+ = 0,94 mol

- BTKL: m_muối = m_Na+ + m_NH4+ + m_Mg2+ + m_NO3-

⟹ m_muối= 0,36.23 + 0,04.18 + 0,27.24 + 0,94.63 = 73,76 (g).

Đáp án cần chọn là: D

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.