Câu hỏi
Điện phân hỗn hợp 0,2 mol NaCl và a mol Cu(NO3)2 sau một thời gian thu được dung dịch X và khối lượng dung dịch giảm 29,5 gam. Cho thanh sắt vào dung dịch X đến phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng thanh sắt giảm 6,8 gam và thoát ra khí NO duy nhất. Tính a?
- A 0,6.
- B 0,5.
- C 0,4.
- D 0,3.
Phương pháp giải:
dd sau khi điện phân có phản ứng với Fe sinh ra khí NO → dd sau khi điện phân phải chứa HNO3
→ Cl- phải điện phân hết, bên anot đã có H2O bị điện phân
Viết các bán phản ứng bên catot, anot.
Đặt nO2 = b (mol). Sử dụng BT e tính được nCu sinh ra
Sử dụng dữ kiện mdd giảm = mCu + mCl2 + mO2 → b = ?
dd X có chứa nH+ ; nCu2+ dư ; NO3-; Na+
Cho dd X pư với Fe xảy ra pư của Fe với H+,NO3- và giữa Fe với Cu2+
Ta có: mFe giảm = mFe pư – mCu sinh ra → Từ đó tính được giá trị a =?
Lời giải chi tiết:
dd sau khi điện phân có phản ứng với Fe sinh ra khí NO → dd sau khi điện phân phải chứa HNO3
→ Cl- phải điện phân hết, bên anot đã có H2O bị điện phân
Catot (quá trình khử) Anot (quá trình oxi hóa)
Cu2+ → Cu + 2e 2Cl- + 2e → Cl2
0,2→ 0,2 → 0,1 (mol)
2H2O + 4e → 4H+ + O2
4b ← 4b ← b (mol)
Đặt nO2 = b (mol)
→ ne(nhận) = nCl- + 4nO2 = 0,2 + 4b (mol)
→ nCu = ne(nhận)/2 = 0,1 + 2b (mol)
Ta có: mdd giảm = mCu + mCl2 + mO2
→ 29,5 = 64(0,1 + 2b) + 0,1.71 + 32b
→ b = 0,1 (mol)
Vậy dd X thu được sau pư gồm: nH+ = 4b = 0,4 (mol); nCu2+ dư: a - 0,3 (mol); NO3-; Na+
Cho dd X pư với Fe xảy ra pư:
PTHH: 3Fe + 8H+ + 2NO3- → 3Fe2+ + 2NO↑ + 4H2O (1)
0,15 ← 0,4 (mol)
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓ (2)
(a-0,3) ← (a - 0,3) → (a - 0,3) (mol)
∑nFe pư (1) + (2) = 0,15 + a - 0,3 = a - 0,15 (mol)
nCu sinh ra(2) = (a - 0,3) (mol)
Ta có: mFe giảm = mFe pư - mCu sinh ra
→ 6,8 = 56.(a - 0,15) - 64(a - 0,3)
→ a = 0,5
Đáp án B
Câu hỏi trước
