Tiến hành điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl bằng điện cực trơ với cường độ dòng điện không đổi I = 5A, sau một thời gian thấy khối lượng catot tăng 11,52 gam đồng thời thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí có tỉ khối so với He bằng 12,875. Nếu thời gian điện phân là 8685 giây, tổng thể tích khí thoát ra ở 2 cực là 3,472 lít (đktc). Cho m gam bột Fe vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,75m gam hỗn hợp rắn. Giá trị m là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiChọn A
- Thí nghiệm 2: Nếu t = 8685s, có khí thoát ra ở cả hai điện cực
→Chứng tỏ Cu2+ bị điện phân hết
|
Tại catot: |
Tại anot: |
|
\(\begin{align} & C{{u}^{2+}}+2e\to Cu \\ & 2{{H}_{2}}O+2e\to {{H}_{2}}+2O{{H}^{-}} \\ \end{align}\) |
\(\begin{align} & 2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\ & 2{{H}_{2}}O\to 4{{H}^{+}}+4e+{{O}_{2}} \\ \end{align}\) |
+ Trường hợp 1: Đã có khí thoát ra ở catot ở thí nghiệm 1, Cu2+ bị điện phân hết
\(\Rightarrow {{n}_{C{{u}^{2+}}}}=\frac{11,52}{64}=0,18mol\)
Thí nghiệm 2:
Có \(\left\{ \begin{array}{l} {n_{C{l_2}}} + {n_{{O_2}}} + {n_{{H_2}}} = \frac{{3,472}}{{22,4}} = 0,155mol\\ 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}} = 2.0,18 + 2{n_{{H_2}}} = \frac{{8685.5}}{{96500}} = 0,45mol \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {n_{{O_2}}} = 0,115mol\\ {n_{C{l_2}}} = - 0,005mol \end{array} \right.\) → Loại
- Trường hợp 2: Chưa có khí thoát ra ở catot ở thí nghiệm 1
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}} = 2{n_{Cu}} = 2.\frac{{11,52}}{{64}} = 0,36mol\\ \frac{{71{n_{C{l_2}}} + 32{n_{{O_2}}}}}{{{n_{C{l_2}}} + {n_{{O_2}}}}} = 4.12,875 = 51,5 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {n_{C{l_2}}} = 0,06mol\\ {n_{{O_2}}} = 0,06mol \end{array} \right.\)
Thí nghiệm 2:
Có \(\left\{ \begin{array}{l} {n_{C{l_2}}} + {n_{{O_2}}} + {n_{{H_2}}} = \frac{{3,472}}{{22,4}} = 0,155mol\\ 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}} = \frac{{8685.5}}{{96500}} = 0,45mol \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {n_{{O_2}}} = \frac{{0,45 - 2.0,06}}{4} = 0,0825mol\\ {n_{C{l_2}}} = 0,155 - 0,06 - 0,0825 = 0,0125mol \end{array} \right.\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {n_{C{u^{2 + }}}} = \frac{{0,45 - 2.0,0125}}{2} = 0,2125mol\\ \Rightarrow {n_{C{u^{2 + }}(Y)}} = 0,2125 - 0,18 = 0,0325mol,{n_{{H^ + }(Y)}} = 4.0,06 = 0,24mol\\ m - 0,75m = {m_{Fe(pu)}} - {m_{Cu}} = 56.\left( {\frac{3}{8}{n_{{H^ + }(Y)}} + {n_{C{u^{2 + }}(Y)}}} \right) - 64{n_{C{u^{2 + }}(Y)}}\\ \Rightarrow 0,25m = 56.\left( {\frac{3}{8}.0,24 + 0,0325} \right) - 64.0,0325 \Rightarrow m = 19,12g \end{array}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Nguyễn An Ninh
