Câu hỏi: Tiến hành điện phân dung dịch chứa 0,25 mol Cu(NO3)2 và 0,18 mol NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi tới khi khối lượng dung dịch giảm 21,75 gam thì dừng điện phân. Cho m gam bột Fe vào vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng, thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,75m gam rắn không tan. Giá trị m là.
A. 18,88gam.
B. 19,33gam.
C. 19,60gam.
D. 18,66gam
A. 18,88gam.
B. 19,33gam.
C. 19,60gam.
D. 18,66gam
Dung dịch sau điện phân hòa tan $Fe\to $ dung dịch sau điện phân chứa HNO3.
$\to $ Dung dịch sau điện phân gồm $\left\{ \begin{aligned}
& NaN{{O}_{3}}:0,18 \\
& HN{{O}_{3}}:y \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}\text{ du: x} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+Fe}\left\{ \begin{aligned}
& 0,75m\left( g \right)\left\{ \begin{aligned}
& Fe\text{ du} \\
& \text{Cu:x} \\
\end{aligned} \right. \\
& \left\{ \begin{aligned}
& NaN{{O}_{3}}:0,18 \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right. \\
& NO:\dfrac{y}{4} \\
\end{aligned} \right.$
$21,75\text{ gam}\left\{ \begin{aligned}
& C{{l}_{2}}:0,09 \\
& {{O}_{2}}:\dfrac{y}{4} \\
& Cu:0,25-x \\
\end{aligned} \right.\to 64\left( 0,25-x \right)+32.\dfrac{y}{4}+0,09.71=21,75$
$\Rightarrow 64x-8y=0,64\text{ }\left( 1 \right)$
Bảo toàn nguyên tố $N\to 2x+y+0,18=0,25.2$
$\to 2x+y=0,32\text{ }\left( 2 \right)$
Từ (1) và (2) $\to x=0,04;y=0,24$
Bảo toàn $e\to 2{{n}_{Fe\text{ pu}}}=2{{n}_{Cu}}+3{{n}_{NO}}\to {{n}_{Fe\text{ pu}}}=0,13$ mol
$\Rightarrow m-0,75m=56.0,13-64.0,04$
$\Rightarrow m=18,88\left( g \right).$
$\to $ Dung dịch sau điện phân gồm $\left\{ \begin{aligned}
& NaN{{O}_{3}}:0,18 \\
& HN{{O}_{3}}:y \\
& Cu{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}}\text{ du: x} \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+Fe}\left\{ \begin{aligned}
& 0,75m\left( g \right)\left\{ \begin{aligned}
& Fe\text{ du} \\
& \text{Cu:x} \\
\end{aligned} \right. \\
& \left\{ \begin{aligned}
& NaN{{O}_{3}}:0,18 \\
& Fe{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{2}} \\
\end{aligned} \right. \\
& NO:\dfrac{y}{4} \\
\end{aligned} \right.$
$21,75\text{ gam}\left\{ \begin{aligned}
& C{{l}_{2}}:0,09 \\
& {{O}_{2}}:\dfrac{y}{4} \\
& Cu:0,25-x \\
\end{aligned} \right.\to 64\left( 0,25-x \right)+32.\dfrac{y}{4}+0,09.71=21,75$
$\Rightarrow 64x-8y=0,64\text{ }\left( 1 \right)$
Bảo toàn nguyên tố $N\to 2x+y+0,18=0,25.2$
$\to 2x+y=0,32\text{ }\left( 2 \right)$
Từ (1) và (2) $\to x=0,04;y=0,24$
Bảo toàn $e\to 2{{n}_{Fe\text{ pu}}}=2{{n}_{Cu}}+3{{n}_{NO}}\to {{n}_{Fe\text{ pu}}}=0,13$ mol
$\Rightarrow m-0,75m=56.0,13-64.0,04$
$\Rightarrow m=18,88\left( g \right).$
Đáp án A.