Tiến hành điện phân dung dịch chứa x mol Cu(NO3)2 và y mol NaCl bằng điện cức trơ với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 2895 giây thì dừng điện phân, thu được dung dịch X. Cho 0,125 mol bột Fe vào dung dịch X, kết thúc phản ứng thấy thoát ra 0,504 kít khí NO ( sản phẩm khử duy nhất ở đktc), đồng thời còn lại 5,43 fam rắn không tan. Tỉ lệ x : y gần nhất là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saine = 0,15 mol
dd X sau điện phân tác dụng với Fe tạo khí NO nên X phải chứa H+ nên
Tại A(+) có
\(\begin{array}{*{20}{l}} {2C{l^ - }\; \to {\rm{ }}C{l_{2\;}} + {\rm{ }}2e}\\ {\;2{H_2}O{\rm{ }} \to {\rm{ }}4{H^ + }\; + {\rm{ }}4e{\rm{ }} + {\rm{ }}{O_2}\;} \end{array}\)
Tại K (-) thì : Cu2+ + 2e → Cu
Dd sau phản ứng đem cho Fe vào thì :
\(\begin{array}{*{20}{l}} {3Fe{\rm{ }} + {\rm{ }}8{H^ + }\; + {\rm{ }}2N{O_3}^ - \; \to {\rm{ }}3F{e^{2 + }}\; + {\rm{ }}2NO{\rm{ }} + {\rm{ }}4{H_2}O}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;0,09{\rm{ }}mol\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }}\;{\rm{ }} \leftarrow {\rm{ }}0,0225{\rm{ }}mol} \end{array}\)
Nếu Cu không có trong dd thì khối lượng rắn còn lại sau phản ứng là 0,125.56-0,0225.3:2.56 =5,11 < 5,43
→Cu còn trong dd và xảy ra phản ứng
Cu2+ + Fe → Cu + Fe2+
→ mrắn = 0,125.56 – 0,0225.3 : 2.56 + 8nCu2+(X) → nCu2+(X) = 0,04 mol
Vì Cu2+ còn dư trong X nên phản ứng tại (K) chỉ có Cu2+ với lượng phản ứng là 0,15 :2 =0,075 mol
Bảo toàn Cu có x = 0,075 + 0,04 =0,115 mol
Tại (A) thì ne = nCl + nH+ → 0,15 = nCl + 0,09 → nCl = 0,06 mol
Bảo toàn Cl có y = 0,06 mol
→ x : y =0,115 : 0,06 =1,917