Điện phân dung dịch X chứa m gam hỗn hợp gồm NaCl và Cu(NO3)2 (với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, dòng điện có cường độ không đổi I = 9,65A) trong 6000 giây thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 35 gam so với khối lượng của X. Cho 30 gam Fe vào dung dịch Y đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Z, khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và 29 gam hỗn hợp kim loại. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, nước bay hơi không đáng kể và chỉ xảy ra một quá trình khử N+5. Giá trị của m là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có nelectron = 0,6 mol.
Gọi 2a và b là số mol NaCl và Cu(NO3)2 ban đầu.
Cho Fe vào dung dịch Y được NO và hỗn hợp kim loại nên Y phải chứa H+ và Cu2+, vậy Cu2+ chỉ tham gia điện phân c mol theo sơ đồ
Catot:
Cu2+ + 2e → Cu
c 2c c
2Cl → Cl2 + 2e
2a a 2a
2H2O → O2 + 4e + 4H+
d 4d 4d
Theo đề dung dịch Y chứa H+ : 4d mol; Cu2+ : (b - c) mol và NO3- : 2b mol
Vì Fe còn dư nên (b – c) mol Cu2+ và 4d mol H+ đã phản ứng hết. Theo đề thì nNO = d mol. Gọi e là số mol Fe đã phản ứng, ta có hệ:
\(\left\{ \begin{array}{l}
64a + 71a + 32d = 35\\
(30 - 56e) + 64(b - c) = 29\\
2e = 3d + 2(b - c)\\
2a + 4d = 2c\\
2c = 0,6
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,2\\
b = 0,7\\
c = 0,3\\
d = 0,05\\
e = 0,475
\end{array} \right.\)
→ m = 58,5.0,4 + 0,7.188 = 155
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa học năm 2020
Trường THPT Chuyên Bến Tre
