Câu hỏi
Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và 0,10 mol NaCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 2,68A. Sau t (h), thì nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực và thu được dung dịch X. Dung dịch X hòa tan tối đa 1,92 gam Mg, sau phản ứng thu được 358,4 ml khí N2O (khí duy nhất thoát ra, ở đktc). Giá trị của t là
- A 2,5h.
- B 1,5h.
- C 2,0h.
- D 3,0h.
Phương pháp giải:
Do dd X tác dụng với Mg sinh ra N2O → dd X có chứa H+, NO3-
Xét phản ứng dd X + Mg:
nMg = 0,08 mol; nN2O = 0,016 mol
Ta thấy 2nMg > 8nN2O → có sinh ra NH4+
Bảo toàn e tính được mol NH4+
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
→ nH+ = 10nN2O + 10nNH4+ = ?
Tại anot: ne = nCl- + nH+ = ?
Tính thời gian điện phân theo công thức: \(t = \frac{{{n_e}.F}}{I}\)
Lời giải chi tiết:
Do dd X tác dụng với Mg sinh ra N2O → dd X có chứa H+, NO3-
Xét phản ứng dd X + Mg:
nMg = 0,08 mol; nN2O = 0,016 mol
Ta thấy 2nMg > 8nN2O → có sinh ra NH4+
\( \to {n_{N{H_4}^ + }} = \frac{{2{n_{Mg}} - 8{n_{{N_2}O}}}}{8} = \frac{{2.0,08 - 8.0,016}}{8} = 0,004\left( {mol} \right)\)
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
→ nH+ = 10nN2O + 10nNH4+ = 10.0,016 + 10.0,004 = 0,2 mol
Tại anot: ne = nCl- + nH+ = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol
\( \to t = \frac{{{n_e}.F}}{I} = \frac{{0,3.96500}}{{2,68}} = 10802\left( s \right) = 3\left( h \right)\)
Đáp án D
Câu hỏi trước
