Google
Câu hỏi: Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl 0,4M và $Cu{{(N{{O}_{3}})}_{2}}$ 0,5M bằng điện phân điện cực trơ, màng ngăng xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A 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. 25,2
B. 29,4
C. 19,6
D. 16,8
A. 25,2
B. 29,4
C. 19,6
D. 16,8
${{n}_{e}}=\dfrac{It}{F}=0,44(mol)$
Anot:Catot:
(1): $2C{{l}^{-}}\xrightarrow{{}}C{{l}_{2}}+2e$ (3) $C{{u}^{2+}}+2e\xrightarrow{{}}Cu$
(2): $2{{H}_{2}}O\xrightarrow{{}}4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e$ (4) $2{{H}_{2}}O+2e\xrightarrow{{}}2O{{H}^{-}}+{{H}_{2}}$
Giả sử khí thoát ra ở anot gồm $C{{l}_{2}}$ và ${{O}_{2}},$ khi đó:
$\left\{ \begin{aligned}
& \sum{{{n}_{khi(Anot)}}}={{n}_{C{{l}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,15(mol) \\
& {{n}_{e}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,44(mol) \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,08(mol) \\
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,07(mol) \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{C{{l}^{-}}}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,16(mol)\to {{V}_{\text{dd}}}=0,4(l)\to {{n}_{C{{u}^{2+}}}}=0,2(mol)$
Vậy $C{{u}^{2+}}$ hết sau điện phân, (4) xảy ra
$(3)(4)\to {{n}_{O{{H}^{-}}(4)}}=0,44-0,2.2=0,04(mol)$
$(2)\to {{n}_{{{H}^{+}}(2)}}=4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,28(mol)$
$\to {{n}_{{{H}^{+}}(sau)}}=0,28-0,04=0,24(mol)$
Nhúng Fe vào dung dịch sau điện phân:
$3Fe+8{{H}^{+}}+2NO_{3}^{-}\xrightarrow{{}}3F{{e}^{3+}}+2NO+4{{H}_{2}}O$
${{n}_{Fe(p.u)}}=\dfrac{3}{8}{{n}_{{{H}^{+}}}}=0,09(mol)\to {{m}_{Fe}}=m-0,2m=0,8m=0,09.56\to m=25,2(g)$
Anot:Catot:
(1): $2C{{l}^{-}}\xrightarrow{{}}C{{l}_{2}}+2e$ (3) $C{{u}^{2+}}+2e\xrightarrow{{}}Cu$
(2): $2{{H}_{2}}O\xrightarrow{{}}4{{H}^{+}}+{{O}_{2}}+4e$ (4) $2{{H}_{2}}O+2e\xrightarrow{{}}2O{{H}^{-}}+{{H}_{2}}$
Giả sử khí thoát ra ở anot gồm $C{{l}_{2}}$ và ${{O}_{2}},$ khi đó:
$\left\{ \begin{aligned}
& \sum{{{n}_{khi(Anot)}}}={{n}_{C{{l}_{2}}}}+{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,15(mol) \\
& {{n}_{e}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}+4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,44(mol) \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,08(mol) \\
& {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,07(mol) \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{C{{l}^{-}}}}=2{{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,16(mol)\to {{V}_{\text{dd}}}=0,4(l)\to {{n}_{C{{u}^{2+}}}}=0,2(mol)$
Vậy $C{{u}^{2+}}$ hết sau điện phân, (4) xảy ra
$(3)(4)\to {{n}_{O{{H}^{-}}(4)}}=0,44-0,2.2=0,04(mol)$
$(2)\to {{n}_{{{H}^{+}}(2)}}=4{{n}_{{{O}_{2}}}}=0,28(mol)$
$\to {{n}_{{{H}^{+}}(sau)}}=0,28-0,04=0,24(mol)$
Nhúng Fe vào dung dịch sau điện phân:
$3Fe+8{{H}^{+}}+2NO_{3}^{-}\xrightarrow{{}}3F{{e}^{3+}}+2NO+4{{H}_{2}}O$
${{n}_{Fe(p.u)}}=\dfrac{3}{8}{{n}_{{{H}^{+}}}}=0,09(mol)\to {{m}_{Fe}}=m-0,2m=0,8m=0,09.56\to m=25,2(g)$
Đáp án A.