Điện phân dung dịch X gồm 0,2 mol NaCl và a mol Cu(NO3)2 (với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không thay đổi), thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 17,5 gam so với khối lưọng của X. Cho m gam Fe vào Y đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Z, khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và (m - 0,5) gam hỗn hợp kim loại. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, nước bay hơi không đáng kể. Giá trị của a là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiY + Fe sinh ra khí NO ⇒ Y chứa H+ ⇒ nước bị điện phân bên anot
Y +Fe sinh ra hỗn hợp kim loại ⇒ Cu2+ còn dư
* Anot: nCl2 = 0,1 mol; nO2 = x mol
* Catot nCu = y mol
Bảo toàn e ta có: 0,1 . 2 + 4x = 2y
m giảm = 0,1 . 71 + 32x +64y = 17,5
⇒ x = 0,025; y = 0,15
nH+ = 4nO2 = 0,1 (mol) ⇒ nNO = nH+/4 = 0,025 (mol)
nCu2+ dư =z
Bảo toàn electron: 2nFepứ = 3nNO + 2nCu2+dư
⇒ nFepứ= z+ 0,0375 (mol)
⇒ m - 56(z+0,0375)+64z = m -0,5 ⇒ z =0,2
Bảo toàn Cu⇒ a = y +z = 0,35 (mol)