Điện phân dung dịch chứa AgNO3 điện cực trơ, với cường độ dòng điện 2A, một thời gian thu được dung dịch X. Cho m gam bột Mg vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,58m gam hỗn hợp bột kim loại Y và 1,12 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm NO, N2O có tỉ khối hơi đối với H2 là 19,2 và dung dịch T chứa 37,8 gam muối. Cho toàn bộ hỗn hợp bột kim loại Y tác dụng dung dịch HCl dư thu được 5,6 lít H2 (đktc). Thời gian điện phân?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGhép cụm NO3:\(1NO + 2{O_{{\text{trong }}{{\text{H}}_2}O}} \to 1N{O_3}||1{N_2}O + 5{O_{{\text{ trong }}{{\text{H}}_2}O}} \to 2N{O_3}||1N{H_4} + 3{O_{{\text{trong }}{{\text{H}}_2}O}} \to 1N{O_3}\)
→ Gọi số mol NH4NO3 là x mol ta có: \(\sum\limits_{}^{} {{n_{{H_2}O}} = 3x + 0,02 \times 3 + 0,03 \times 5 = 3x + 0,21} \)
→ Theo bảo toàn nguyên tố H có (6x+0,42) mol HNO3.
Lại gọi số mol Mg(NO3)2 trong T là y mol → bảo toàn nguyên tố N có \(\left( {2y - 4x - 0,34} \right)\) mol AgNO3.
Bảo toàn khối lượng các nguyên kim loại trong sơ đồ có phương trình:
\(m + \left( {2y - 4x - 0,34} \right) \times 108 = 1,58m + 24y \Rightarrow 0,58m + 432x - 192y + 36,72 = 0\) (1)
Hỗn hợp Y gồm 0,25 mol Mg và \(\left( {2y - 4x - 0,34} \right)\) mol Ag mà khối lượng Y là 1,58m gam
→ phương trình: \(0,25 \times 24 + \left( {2y - 4x - 0,34} \right) \times 108 = 1,58m \Rightarrow 1,58m + 432x - 216y + 30,72 = 0\) (2)
Biết mT =37,8 gam → có \(148y + 80x = 37,8\) (3)
Giải hệ được x = 0,01 mol;y = 0,25 mol và m =12 gam. Thay lại có mol HNO3.
→ khi điện phân: ne trao đổi = 0,48 mol → \(t = 0,48 \times 96500:2 = 23160\) giây
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Hóa học
Trường THPT Hai Bà Trưng