Google
Câu hỏi: Điện phân dung dịch chứa 0,2 mol KCl và a mol Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) sau một thời gian thu được dung dịch X và khối lượng dung dịch giảm 21,5 gam. Cho thanh sắt vào dung dịch X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng thanh sắt giảm 2,6 gam và thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Biết Cu(NO3)2 còn dư sau khi quá trình điện phân kết thúc. Giá trị của a là
A. 0,2 mol
B. 0,3 mol
C. 0,4 mol
D. 0,5 mol
A. 0,2 mol
B. 0,3 mol
C. 0,4 mol
D. 0,5 mol
Bản chất quá trình: $C{{u}^{2+}}$ về catot − bị khử tạo thành Cu, $C{{l}^{-}}$ về anot + bị oxi hóa → Cl2
Vì cho Fe + X có khí thoát ra, Cu(NO3)2 còn dư sau quá trình điện phân, KCl hết → quá trình điện phân chia 2 giai đoạn, ở giai đoạn 2 chưa kết thúc.
→ Khối lượng dung dịch giảm = mCu + mCl2 ↑ + mO2 ↑
Cu(NO3)2 + 2KCl → Cu + Cl2 + 2KNO3
0,1 0,2 0,1 0,1 0,2
2Cu(NO3)2 + 2H2O → 2Cu + O2 + 4HNO3
x x 0,5x 2x
Khối lượng dung dịch giảm: $64(0,1+x)+0,1.71+\dfrac{32}{2}x=21,5\to x=0,1$
Dung dịch sau phản ứng gồm: $C{{u}^{2+}},{{H}^{+}},NO_{3}^{-}$
$\begin{aligned}
& F\text{e }+\text{ }4{{H}^{+}}+NO_{3}^{-}\to F{{\text{e}}^{3+}}+NO+2{{H}_{2}}O \\
& 0,05\text{ 0,2 0,05} \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& F\text{e + 2F}{{\text{e}}^{3+}}\to 3F{{\text{e}}^{2+}} \\
& 0,025\text{ 0,05} \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& F\text{e + C}{{\text{u}}^{2+}}\to F{{\text{e}}^{2+}}\text{ }+\text{ }Cu \\
& \text{ y y y} \\
\end{aligned}$
Khối lượng thanh sắt giảm: $56(0,075+y)-64y=2,6\to y=0,2\to a=0,4$.
Vì cho Fe + X có khí thoát ra, Cu(NO3)2 còn dư sau quá trình điện phân, KCl hết → quá trình điện phân chia 2 giai đoạn, ở giai đoạn 2 chưa kết thúc.
→ Khối lượng dung dịch giảm = mCu + mCl2 ↑ + mO2 ↑
Cu(NO3)2 + 2KCl → Cu + Cl2 + 2KNO3
0,1 0,2 0,1 0,1 0,2
2Cu(NO3)2 + 2H2O → 2Cu + O2 + 4HNO3
x x 0,5x 2x
Khối lượng dung dịch giảm: $64(0,1+x)+0,1.71+\dfrac{32}{2}x=21,5\to x=0,1$
Dung dịch sau phản ứng gồm: $C{{u}^{2+}},{{H}^{+}},NO_{3}^{-}$
$\begin{aligned}
& F\text{e }+\text{ }4{{H}^{+}}+NO_{3}^{-}\to F{{\text{e}}^{3+}}+NO+2{{H}_{2}}O \\
& 0,05\text{ 0,2 0,05} \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& F\text{e + 2F}{{\text{e}}^{3+}}\to 3F{{\text{e}}^{2+}} \\
& 0,025\text{ 0,05} \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& F\text{e + C}{{\text{u}}^{2+}}\to F{{\text{e}}^{2+}}\text{ }+\text{ }Cu \\
& \text{ y y y} \\
\end{aligned}$
Khối lượng thanh sắt giảm: $56(0,075+y)-64y=2,6\to y=0,2\to a=0,4$.
Đáp án C.