Question

Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl 0,4M và Cu(NO₃)₂ 0,5M bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 8492 giây thì dừng điện phân, ở anot thoát ra 3,36 lít khí (đktc). Cho m gam bột Fe vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng có khí NO thoát ra (sản phầm khử duy nhất của N⁺⁵) và 0,8m gam chất rắn không tan. Giá trị của m là

A. 29,4

B. 25,2

C. 16,8

D. 19,6

Answer 1

Chọn đáp án B.

Áp dụng công thức định luật Faraday ta có n_{e trao đổi} = It : 96500 = 0,44mol

Nhẩm nhanh: 0,44 : 2 = 0,22 > 0,15 nên khí ở anot không thể chỉ có mỗi Cl₂ được

Giả sử có 0,15mol khí ở anot gồm x mol Cl₂ và y mol O₂ → 2x + 4y = 0,44

Giải hệ ta được x = 0,08mol, y = 0,07mol →dung dịch ban đầu có 0,16 mol NaCl và 0,2 mol Cu(NO₃)₂

e trao đổi bên catot: 0,44 = 0,2.2 + 0,04 → Cu²⁺ điện phân hết, H₂O bị điện phân thêm 0,02mol

→kết hợp tất cả đọc ra dung dịch sau điện phân chứa 0,16mol NaNO₃ và 0,24 mol HNO₃

(đọc nhanh được vì NO₃^- và Na⁺ là những ion cố định, không có Cu²⁺ thì chỉ còn là H⁺ thôi)

Phản ứng: 3Fe + 8HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + 2NO + 4H₂O

(Fe chỉ lên Fe³⁺ trong muối nhưng sau Fe còn dư sẽ phản ứng nên cuối cùng chỉ thu được Fe²⁺)

Theo tỷ lệ ta có: n_{Fe phản ứng} = 0,24.3 : 8 = 0,09mol → 0,2m = 0,09.56 → m = 25,2gam