Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl và 0,14 mol Cu(NO3)2 bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 6176 giây thì dừng điện phân, thấy khối lượng dung dịch giảm đi 13,76 gam. Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa m gam bột Fe, phản ứng tạo ra khí NO ( sản phẩm khử duy nhất của N+5 ) và thu được dd Z. Khối lượng chất tan trong Z
Phương pháp giải
Áp dụng công thức tính số mol e trao đổi \({n_e} = \frac{{It}}{F}\)
Viết các bán phản ứng xẩy ra ở catot, anot
Catot: Tại điện cực K có :
Cu2+ + 2 e → Cu
2H2O + 2e → 2OH- + H2
Anot : 2 Cl-1 → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + 4e + O2
Dd thu được sau điện phân hòa tan được Fe => phải có H+ và NO3-
3Fe + 8 H+ + 2NO3- → 3Fe2+ + 2H2O + 2NO
Dùng bảo toàn e, tính toán theo các bán phản ứng trên.
Lời giải của Tự Học 365
ne = 5.6176 : 96500 = 0,32 mol
Tại điện cực K có :
Cu2+ + 2 e → Cu
0,14 mol → 0,28 mol
2H2O + 2e → 2OH- + H2
0,04 mol 0,02 mol
Vì mCu + mH2 = 0,14.64 + 0,02.2 = 9 → mAnot thoát ra = 13,76 – 9 = 4,76 g
Dd sau phản ứng có phản ứng với Fe nên tại A có điện phân nước
Anot : 2 Cl-1 → Cl2 + 2e
x mol → 2x
2H2O → 4H+ + 4e + O2
4y 4y y mol
→\(\left\{ \begin{gathered} 71x + 32y = 4,76 \hfill \\ 2x + 4y = 0,32 \hfill \\ \end{gathered} \right. \Rightarrow \left\{\begin{gathered} x = 0,04 \hfill \\ y = 0,06 \hfill \\ \end{gathered} \right.\)
→ dd thu được sau điện phân là Na+ : 0,08 mol ; NO3- : 0,28 mol và H+ : 0,2 mol
3Fe + 8 H+ + 2NO3- → 3Fe2+ + 2H2O + 2NO
→ H+ hết → dd Z có Na+ : 0,08 mol; NO3- : 0,23 mol, Fe2+ : 0,075 mol
→mmuối = 20,3
Đáp án cần chọn là: d
Hóa Lớp 12
