Google
Câu hỏi: Điện phân dung dịch X chứa m gam hỗn hợp $Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}$ và NaCl với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi $I=2A$. Số mol khí sinh ra ở cả hai điện cực kì (mol) theo thời gian điện phân t (giây) được biểu diễn như hình vẽ, hiệu suất quá trình điện phân là 100%, các khí sinh ra không tan trong nước. Nếu điện phân dung dịch X trong thời gian 1930 giây rồi cho dung dịch sau điện phân tác dụng với lượng Fe dư (NO là sản phẩm khử duy nhất của ${{N}^{5+}}$ ) thì khối lượng Fe tối đa đã phản ứng là
A. 0,56 gam.
B. 0,84 gam.
C. 0,98 gam.
D. 0,28 gam.
A. 0,56 gam.
B. 0,84 gam.
C. 0,98 gam.
D. 0,28 gam.
- Đoạn 1:
${{n}_{e}}=\dfrac{It}{F}=\dfrac{2.965}{96500}=0,02=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}\to {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,01mol$
$Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}+2NaCl\xrightarrow[{}]{pdd}Cu\downarrow +C{{l}_{2}}\uparrow +2NaN{{O}_{3}}$
mol phản ứng: $0,01\text{ }\leftarrow \text{ 0,02 0,01}$
- Đoạn 1 dốc hơn đoạn 2 $CuS{{O}_{4}}$ dư
$\to {{{n}'}_{e}}=\dfrac{2.2895}{96500}=0,06=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,01mol$
$2Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}+{{H}_{2}}O\xrightarrow[{}]{pdd}2Cu\downarrow +{{O}_{2}}\uparrow +4HN{{O}_{3}}$
mol phản ứng: $0,02\text{ }\leftarrow \text{0,01}$
$\to \text{m}\left\{ \begin{aligned}
& NaCl:0,02 \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}:0,03 \\
\end{aligned} \right.$
- Nếu $t=1930\left( s \right)\to {{{n}''}_{e}}=\dfrac{1930}{2895}.0,06=0,04=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,005$
$\xrightarrow[{}]{BTE}2{{n}_{Cu}}=0,04\to {{n}_{Cu}}=0,02$
Dung dịch sau phản ứng $\left\{ \begin{aligned}
& C{{u}^{2+}}:0,01 \\
& N{{a}^{+}}:0,02 \\
& NO_{3}^{-}:0,06 \\
& {{H}^{+}}:0,02\left( BTT \right) \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{+Fe}\left| \begin{aligned}
& Cu:0,01 \\
& NO:{{n}_{NO}}=\dfrac{1}{4}{{n}_{{{H}^{+}}}}=0,005 \\
& \\
& \left\{ \begin{aligned}
& N{{a}^{+}}:0,02 \\
& NO_{3}^{-}:0,055 \\
& F{{e}^{2+}}:0,0175\left( BTT \right) \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow[{}]{BT.Fe}{{n}_{Fe}}=0,00175\to m=56.0,0175=0,98gam$.
${{n}_{e}}=\dfrac{It}{F}=\dfrac{2.965}{96500}=0,02=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}\to {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,01mol$
$Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}+2NaCl\xrightarrow[{}]{pdd}Cu\downarrow +C{{l}_{2}}\uparrow +2NaN{{O}_{3}}$
mol phản ứng: $0,01\text{ }\leftarrow \text{ 0,02 0,01}$
- Đoạn 1 dốc hơn đoạn 2 $CuS{{O}_{4}}$ dư
$\to {{{n}'}_{e}}=\dfrac{2.2895}{96500}=0,06=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,01mol$
$2Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}+{{H}_{2}}O\xrightarrow[{}]{pdd}2Cu\downarrow +{{O}_{2}}\uparrow +4HN{{O}_{3}}$
mol phản ứng: $0,02\text{ }\leftarrow \text{0,01}$
$\to \text{m}\left\{ \begin{aligned}
& NaCl:0,02 \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}:0,03 \\
\end{aligned} \right.$
- Nếu $t=1930\left( s \right)\to {{{n}''}_{e}}=\dfrac{1930}{2895}.0,06=0,04=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}\to {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,005$
$\xrightarrow[{}]{BTE}2{{n}_{Cu}}=0,04\to {{n}_{Cu}}=0,02$
Dung dịch sau phản ứng $\left\{ \begin{aligned}
& C{{u}^{2+}}:0,01 \\
& N{{a}^{+}}:0,02 \\
& NO_{3}^{-}:0,06 \\
& {{H}^{+}}:0,02\left( BTT \right) \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow[{}]{+Fe}\left| \begin{aligned}
& Cu:0,01 \\
& NO:{{n}_{NO}}=\dfrac{1}{4}{{n}_{{{H}^{+}}}}=0,005 \\
& \\
& \left\{ \begin{aligned}
& N{{a}^{+}}:0,02 \\
& NO_{3}^{-}:0,055 \\
& F{{e}^{2+}}:0,0175\left( BTT \right) \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
$\xrightarrow[{}]{BT.Fe}{{n}_{Fe}}=0,00175\to m=56.0,0175=0,98gam$.
Đáp án C.