Câu hỏi: Cho một lượng tinh thể Cu(NO3)2.5H2O vào dung dịch chứa 0,16 mol NaCl thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp, trong thời gian t giây ở anot thoát ra 3,584 lít khí (đktc) và thu được dung dịch Y. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thoát ra ở hai cực là 8,960 lít (đktc). Cho m gam bột Fe vào Y, kết thúc phản ứng thấy khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,6m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 28,00.
B. 14,00.
C. 14,40.
D. 15,68.
A. 28,00.
B. 14,00.
C. 14,40.
D. 15,68.
Trong t giây: ${{n}_{kh\acute{i} anot}}=0,16 mol$
Bảo toàn khối lượng: ${{n}_{C{{l}_{2}}}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{NaOH}}=0,08 mol$
$\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,16-0,08=0,08 mol$
$\to {{n}_{e trao doi trong t giay}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,48 mol$
Trong t giây tiếp theo: ${{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{0,48}{4}=0,12 mol$
Trong 2t giây: ${{n}_{khi\_o\_hai\_dien\_cuc}}=0,4 mol$
${{n}_{{{H}_{2}}\left( catot \right)}}={{n}_{khi\_o\_hai\_dien\_cuc}}-{{n}_{C{{l}_{2}}}}-{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,4-0,16-0,12=0,12 mol$
Lại có: ${{n}_{Cu \sinh \_ra\_o\_catot}}=\dfrac{{{n}_{e trao \_doi}}-2{{n}_{{{H}_{2}}}}}{2}=0,36 mol$
Trong t giây: ${{n}_{Cu \sinh \_ra\_o\_catot}}=\dfrac{0,48}{2}=0,24 mol$
Dung dịch Y chứa $NO_{3}^{-}$ (0,72 mol); Na+ (0,16 mol); Cu2+ $\left( 0,36-0,24=0,12 mol \right)$ và H+.
Bảo toàn điện tích trong dung dịch Y: ${{n}_{{{H}^{+}}}}=0,32 mol$
$\to {{n}_{NO}}=\dfrac{{{n}_{{{H}^{+}}}}}{4}=0,08 mol$
Bảo toàn electron: $2{{n}_{Fe phan\_ung}}=3{{n}_{NO}}+2{{n}_{C{{u}^{2+}}}}\to {{n}_{Fe phan\_ung}}=0,24 mol$
Ta có: $m-0,24.56+0,12.64=0,6m\to m=14,4$
Bảo toàn khối lượng: ${{n}_{C{{l}_{2}}}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{NaOH}}=0,08 mol$
$\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,16-0,08=0,08 mol$
$\to {{n}_{e trao doi trong t giay}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,48 mol$
Trong t giây tiếp theo: ${{n}_{{{O}_{2}}}}=\dfrac{0,48}{4}=0,12 mol$
Trong 2t giây: ${{n}_{khi\_o\_hai\_dien\_cuc}}=0,4 mol$
${{n}_{{{H}_{2}}\left( catot \right)}}={{n}_{khi\_o\_hai\_dien\_cuc}}-{{n}_{C{{l}_{2}}}}-{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,4-0,16-0,12=0,12 mol$
Lại có: ${{n}_{Cu \sinh \_ra\_o\_catot}}=\dfrac{{{n}_{e trao \_doi}}-2{{n}_{{{H}_{2}}}}}{2}=0,36 mol$
Trong t giây: ${{n}_{Cu \sinh \_ra\_o\_catot}}=\dfrac{0,48}{2}=0,24 mol$
Dung dịch Y chứa $NO_{3}^{-}$ (0,72 mol); Na+ (0,16 mol); Cu2+ $\left( 0,36-0,24=0,12 mol \right)$ và H+.
Bảo toàn điện tích trong dung dịch Y: ${{n}_{{{H}^{+}}}}=0,32 mol$
$\to {{n}_{NO}}=\dfrac{{{n}_{{{H}^{+}}}}}{4}=0,08 mol$
Bảo toàn electron: $2{{n}_{Fe phan\_ung}}=3{{n}_{NO}}+2{{n}_{C{{u}^{2+}}}}\to {{n}_{Fe phan\_ung}}=0,24 mol$
Ta có: $m-0,24.56+0,12.64=0,6m\to m=14,4$
Đáp án C.