Dung dịch X gồm Cu(NO₃)₂ aM và KCl bM

– Điện phân dung dịch X với điện cực trơ, dòng điện một chiều sau t giây thu được 0,896 lít khí (đktc) ở anot và dung dịch X. Cho Fe vào dung dịch X thấy khối lượng thanh Fe giảm 0,6 gam

– Điện phân dung dịch X trong điều kiện như trên sau 2t giây thu được dung dịch Y. Cho Fe dư vào dung dịch Y thì khối lượng thanh Fe giảm 2,1 gam.

Các phản ứng xảy ra hoàn toàn và NO là sản phẩm khử duy nhất của HNO3. Phát biểu nào sau đây sai?

Chọn C.

Khối lượng thanh Fe giảm nên dung dịch sau điện phân có

Trong t giây, tại anot: $n_{C{l}_2}=u$ và $n_{O_2}=v$

$\to u+v=0,04\left(1\right)$

Tại catot: $n_{Cu}=u+2v$

$n_{H^{+}}=4n_{O_2}\to n_{NO}=\frac{n_{H^{+}}}{4}=v$

$n_{C{u}^{2+}}$ dư = p, bảo toàn electron $\to n_{Fe}$ phản ứng $=p+1,5v$

$\to 64p-56\left(p+1,5v\right)=-0,6\left(2\right)$

Trong 2t giây $\to n_e=4u+8v$

Tại anot: $n_{C{l}_2}=u\to n_{O_2}=0,5u+2v$

TH1: Cu²⁺ bị điện phân hết sau 2t giây

Tại catot: $n_{Cu}=u+2v+p$ và $n_{H_2}=u+2v-p$

$n_{H^{+}}=4n_{O_2}-2n_{H_2}=4v+2p$

$\to n_{NO}=\frac{n_{H^{+}}}{4}=v+0,5p$

$\to n_{Fe}=1,5\left(v+0,5p\right)=0,0375\left(3\right)$

$\left(1\right)\left(2\right)\left(3\right)\to u=0,03;v=0,01;p=0,03$

Ban đầu:

$n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}=u+2v+p=0,08$

$n_{KCl}=2u=0,06$

$\to n_{KCl}:n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}=0,75:$ A đúng

B đúng, theo như tình huống xét ở TH này.

Sau khi điện phân t giây, anot thoát ra 0,896 lít khí. Trong 0,8t giây tiếp theo thì $n_e=0,8\left(2u+4v\right)=0,08.$ Trong khoảng thời gian này chỉ có O₂ thoát ra với $n_{O_2}$ thêm

$=\frac{n_e}{4}=0,02.$

 V khí anot trong 1,8t giây $=0,896+0,02.22,4=1,344$ lít

 C sai.

Trong t giây, tại catot $n_{Cu}=u+2v=0,05$

Trong 0,5t giây kế tiếp thì $n_{Cu}=\frac{0,05}{2}=0,025$

 Trong 1,5t giây đầu $n_{Cu}=0,075<n_{Cu{\left(N{O}_3\right)}_2}$ nên $C{u}^{2+}$ chưa bị điện phân hết $\to$ D đúng

TH2: Cu²⁺ vẫn chưa điện phân hết sau 2t giây

Trong 2t giây, tại catot:

$\to n_{C{u}^{2+}}$ còn dư = $u+2v+p-\left(2u+4v\right)=p=u-2v$ 

$\to 64\left(p-u-2v\right)-56\left(p-u-2v+1,5\left(0,5u+2v\right)\right)=-2,1\left(4\right)$

$\left(1\right)\left(2\right)\left(4\right)\to$ Loại.