Tiến hành điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl bằng điện cực trơ với cường độ dòng

Câu hỏi số 571619:

Vận dụng

Tiến hành điện phân dung dịch X chứa Cu(NO₃)₂ và NaCl bằng điện cực trơ với cường độ dòng điện không đội I = 5A, sau một thời gian thấy khối lượng catot tăng 11,52 gam; đồng thời thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí có tỉ khối so với He bằng 12,875. Nếu thời gian điện phân là 8685 giây, tổng thể tích khí thoát ra ở 2 cực là 3,472 lít (đktc). Cho m gam bột Fe vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,8m gam hỗn hợp rắn. Giá trị m là

A. 23,90 gam.

B. 18,24 gam.

C. 19,12 gam.

D. 20,16 gam.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:571619

Phương pháp giải

Tại Anot: M_khí = 12,875.M_He = (M_Cl2 + M_O2)/2 ⟹ n_Cl2 = n_O2 = x

Tại Catot có lượng catot tăng 11,52 gam = m_Cu

Bảo toàn electron: 2n_Cu = 2n_Cl2 + 4n_O2 ⟹ x

Khi t = 8685s ⟹ n_e = It/F

Tại Anot: n_e = 2n_Cl2 + 4n_O2⟹ n_O2

Tại catot: n_H2 = n_{tổng khí} - n_Cl2 - n_O2

n_e = 2n_H2 + 2n_Cu ⟹ n_Cu

Dung dịch Y chứa: NO₃^- (= 2n_Cu(NO3)2), Na⁺ (= n_NaCl = 2n_Cl2), Cu²⁺ (= n_{Cu2+ dư}).

Bảo toàn điện tích ⟹ n_H+ = n_NO3- - n_Na+ -2n_Cu2+

⟹ n_NO = n_H⁺:4

Bảo toàn electron: 2n_{Fe phản ứng} = 3n_NO + 2n_Cu2+ ⟹ n_{Fe phản ứng}

⟹ m – m_{Fe phản ứng} + m_{Cu tạo thành} = 0,8m ⟹ m

Giải chi tiết

Anot: M_khí= 12,875.4 = 51,5 = (M_Cl2 + M_O2)/2 ⟹ n_Cl2 = n_O2 = x

Catot: n_Cu = 0,18

Bảo toàn electron: 2n_Cu = 2n_Cl2 + 4n_O2 = 6x

⟹ x = 0,06

Khi t = 8685s ⟹ n_e = It/F = 0,45mol

Tại Anot: n_Cl2 = 0,06 mol và n_e = 2n_Cl2 + 4n_O2 ⟹ n_O2 = 0,0825 mol

Tại catot: n_H2 = 0,155 - n_Cl2 - n_O2 = 0,0125

n_e = 2n_H2 + 2n_Cu ⟹ n_Cu = 0,2125 mol

Dung dịch Y chứa: NO₃^- (= 2n_Cu(NO3)2 = 0,2125.2 = 0,425 mol), Na⁺ (= n_NaCl = 2n_Cl2 = 2x = 0,12 mol), Cu²⁺ (0,2125 - 0,18 = 0,0325).

Bảo toàn điện tích ⟹ n_H⁺ = 0,425 - 0,12 - 0,0325.2 = 0,24 mol

⟹ n_NO = n_H⁺:4 = 0,06 mol

Bảo toàn electron: 2n_{Fe phản ứng} = 3n_NO + 2n_Cu²⁺

⟹ n_{Fe phản ứng} = 0,1225

⟹ m - 0,1225.56 + 0,0325.64 = 0,8m

⟹ m = 23,9 gam

Đáp án cần chọn là: A

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.