Google
Câu hỏi: Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl 0,4M và Cu(NO3)2 0,5M bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5 A trong thời gian 8492 giây thì dừng điện phân, ở anot thoát ra 3,36 lít khí (đktc). Cho m gam bột Fe vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng, thấy khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và 0,8m gam rắn không tan. Giá trị của m là
A. 29,4 gam.
B. 25,2 gam.
C. 16,8 gam.
D. 19,6 gam.
A. 29,4 gam.
B. 25,2 gam.
C. 16,8 gam.
D. 19,6 gam.
Ta có ne trao đổi = $\dfrac{It}{96500}=0,44mol.$
Giả sử tại anot chỉ có Cl2 $\to {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,15mol\to {{n}_{e}}=0,3mol<0,44mol\to $ vô lý.
$\to $ Tại anot chỉ có khí Cl2 và khí O2.
Quá trình điện phân ở anot:
$2C{{l}^{-}}-2e\to C{{l}_{2}}$
${{H}_{2}}O-2e\to 2{{H}^{+}}+\dfrac{1}{2}{{O}_{2}}$
$\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{l}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,15 \\
& 2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,44 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,08mol \\
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,07mol \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NaCl}}=0,16mol \\
& {{n}_{Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}}}=0,2mol \\
\end{aligned} \right.$
- Dung dịch sau điện phân chứa Na+ (0,16 mol), $NO_{3}^{-}$ (0,4 mol) và H+
+ Xét dung dịch sau điện phân có: $\xrightarrow{BTDT}$ ${{n}_{{{H}^{+}}}}={{n}_{NO_{3}^{-}}}-{{n}_{N{{a}^{+}}}}=0,24mol$
- Cho m gam Fe tác dụng với dung dịch trên thì:
3Fe + 8H+ + 2 $NO_{3}^{-}\to $ 3Fe2+ + 2NO + 4H2O
0,240,40,09 mol
+ Theo đề ta có: mFe - mrắn không tan = mFe( bị hòa tan) $\to $ m – 0,8m = 0,09.56 $\to $ m=25,2 (g)
Giả sử tại anot chỉ có Cl2 $\to {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,15mol\to {{n}_{e}}=0,3mol<0,44mol\to $ vô lý.
$\to $ Tại anot chỉ có khí Cl2 và khí O2.
Quá trình điện phân ở anot:
$2C{{l}^{-}}-2e\to C{{l}_{2}}$
${{H}_{2}}O-2e\to 2{{H}^{+}}+\dfrac{1}{2}{{O}_{2}}$
$\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{l}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,15 \\
& 2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,44 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,08mol \\
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,07mol \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{NaCl}}=0,16mol \\
& {{n}_{Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}}}=0,2mol \\
\end{aligned} \right.$
- Dung dịch sau điện phân chứa Na+ (0,16 mol), $NO_{3}^{-}$ (0,4 mol) và H+
+ Xét dung dịch sau điện phân có: $\xrightarrow{BTDT}$ ${{n}_{{{H}^{+}}}}={{n}_{NO_{3}^{-}}}-{{n}_{N{{a}^{+}}}}=0,24mol$
- Cho m gam Fe tác dụng với dung dịch trên thì:
3Fe + 8H+ + 2 $NO_{3}^{-}\to $ 3Fe2+ + 2NO + 4H2O
0,240,40,09 mol
+ Theo đề ta có: mFe - mrắn không tan = mFe( bị hòa tan) $\to $ m – 0,8m = 0,09.56 $\to $ m=25,2 (g)
Đáp án B.