Câu hỏi:

11/09/2019 4,835

Điện phân( với điện cực trơ, có màng ngăn) dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và NaCl bằng dòng điện có cường độ 2,68 A. Sau thời gian 6h, tại anot thoát ra 4,48 lít khí (đktc). Thêm 20,0 gam bột sắt vào dung dịch sau điện phân, thu được khí NO ( sản phẩm khử duy nhất của NO3) và 12, 4 gam chất rắn gồm hai kim loại. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án A

I = 2,68 A; t = 6h ; nKhí = 4,48/22,4 = 0,2 (mol)

Tại catot xảy ra quá trình oxi hóa Cu2+                                              Tại anot xảy ra quá trình oxi hóa Cl-, H2O

Cu2+ +2e → Cu                                                                                    2Cl- → Cl2 + 2e

                                                                                                               a     → 0,5a      → 2a   (mol)

                                                                                                             2H2O → O2    + 4H+  + 4e

                                                                                                                b    → 0,5b → 2b  → 2b (mol)

Vì dung dịch sau phản ứng tác dụng được với Fe và rắn thu được gồm 2 kim loại => Cu2+ còn dư sau quá trình điện phân. Và có khí NO thoát ra => tại anot H2O bị điện phân để sinh ra H+

=> nH+ = 2b = 0,4 (mol)

Vì Fe dư sau phản ứng nên Fe chỉ lên số oxi hóa +2; gọi số mol Cu2+ dư là x (mol)

3Fe + 8H+ + 2NO3- → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O

0,15 ← 0,4                                                       (mol)

Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu↓

x ← x                    → x                                    (mol)

Khối lượng kim loại giảm: ∆ giảm = mFe phản ứng – mCu sinh ra

=> (20 – 12,4) = 0,15 + x).56 – 64x

=> x = 0,1 (mol)

=> nCu2+ bđ = nCu2+ đp + nCu2+ dư = 0,6/2 + 0,1 = 0,4 (mol)

=> m = mCu(NO3)2 + mNaCl = 0,4. 188 + 0,2. 58,5 = 86,9 (g)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án C

CuSO4 :  a mol

KCl :  0,2 mol

n khí (+)  =  2,464 : 22,4 = 0,11 mol (t giây)

Dung dịch điện phân có Cu2+, Cl- nên giai đoạn đầu điện phân H2O chưa bị điện phân.

Tại cực (+) 2Cl →Cl2 + 2e

                     0,2 →0,1   0,2 mol

nCl2 = 0,1 < 0,11

Vậy trong thời gian t giây ở (+), H2O đã bị điện phân.

2H2O →  O2 + 4e  + 4H+

0,01             →0,04

nO2 = 0,11−0,1=0,01 mol

Ta có n e- nhường trong t (giây) = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol

Vậy trong thời gian 2t (giây) ne- (nhường, nhận) = 0,24 × 2 = 0,48 mol

trong t (giây) kế tiếp ở (+) H2O đã điện phân tiếp.

               2H2O→O2  +  4e + 4H+

                         0,06←  0,24

n khí (+) = 0,1 + 0,01 + 0,06 = 0,17 mol

∑n(↑) ở 2 cực trong 2t (giây) = 5,824 : 22,4= 0,26 mol

ở cực (-) Cu2+ đã hết và H2O đã bị khử thoát H2.

nH2 = 0,26−0,17 = 0,09 molnH2 = 0,26−0,17 = 0,09 mol

(−)Cu+2 + 2e →Cu

       a→   2a

     2H2O + 2e → H2 + 2OH

                        0,18←0,09

Ta có: 2a + 0,18 = 0,48 2a = 0,03 a = 0,15