Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl và 0,14 mol Cu(NO) bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 6176 giây thì dừng điện phân, thấy khối lượng dung dịch giảm 13,76gam. Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa m gam bột Fe, phản ứng tạo ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N) và thu được dung dịch Z. Khối lượng chất tan trong Z bằng:
Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl và 0,14 mol Cu(NO) bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 6176 giây thì dừng điện phân, thấy khối lượng dung dịch giảm 13,76gam. Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa m gam bột Fe, phản ứng tạo ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N) và thu được dung dịch Z. Khối lượng chất tan trong Z bằng:
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: D
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Mol e = (5·6176)/96500 = 0,32 mol. Cathode: Cu²⁺ + 2e → Cu (0,14 mol Cu, dùng 0,28 mol e); còn 0,04 mol e: 2H₂O + 2e → H₂ + 2OH⁻ → H₂ = 0,02 mol. Anode: gọi x mol Cl₂, y mol O₂: 2x + 4y = 0,32. Khối lượng dung dịch giảm = mCu + mCl₂ + mH₂ + mO₂ = 8,96 + 71x + 0,04 + 32y = 13,76 → 71x + 32y = 4,76. Giải hệ: y = 0,06; x = 0,04 → NaCl ban đầu 0,08 mol. Sau điện phân dung dịch chứa 0,08 mol NaNO₃ và HNO₃: H⁺ anode tạo 4y = 0,24 mol, OH⁻ cathode 0,04 mol → HNO₃ = 0,20 mol. Fe tan tối đa: Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O, HNO₃ hết → Fe³⁺ = 0,05 mol (Fe = 0,05 mol). Fe dư tiếp tục khử Fe³⁺: Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺, tan thêm 0,025 mol Fe. Tổng Fe tan = 0,075 mol, thu Fe(NO₃)₂ = 0,075 mol. Chất tan trong Z: NaNO₃ 0,08·85 = 6,8 g; Fe(NO₃)₂ 0,075·180 = 13,5 g. Tổng = 20,3 g → đáp án D, khớp bảng đáp án nguồn (79 = D).
Mol e = (5·6176)/96500 = 0,32 mol. Cathode: Cu²⁺ + 2e → Cu (0,14 mol Cu, dùng 0,28 mol e); còn 0,04 mol e: 2H₂O + 2e → H₂ + 2OH⁻ → H₂ = 0,02 mol. Anode: gọi x mol Cl₂, y mol O₂: 2x + 4y = 0,32. Khối lượng dung dịch giảm = mCu + mCl₂ + mH₂ + mO₂ = 8,96 + 71x + 0,04 + 32y = 13,76 → 71x + 32y = 4,76. Giải hệ: y = 0,06; x = 0,04 → NaCl ban đầu 0,08 mol. Sau điện phân dung dịch chứa 0,08 mol NaNO₃ và HNO₃: H⁺ anode tạo 4y = 0,24 mol, OH⁻ cathode 0,04 mol → HNO₃ = 0,20 mol. Fe tan tối đa: Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O, HNO₃ hết → Fe³⁺ = 0,05 mol (Fe = 0,05 mol). Fe dư tiếp tục khử Fe³⁺: Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺, tan thêm 0,025 mol Fe. Tổng Fe tan = 0,075 mol, thu Fe(NO₃)₂ = 0,075 mol. Chất tan trong Z: NaNO₃ 0,08·85 = 6,8 g; Fe(NO₃)₂ 0,075·180 = 13,5 g. Tổng = 20,3 g → đáp án D, khớp bảng đáp án nguồn (79 = D).