by Điện phân dung dịch chứa 17,55 gam NaCl và a gam Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ (điện cực trơ, màng ngăn xốp) sau một thời gian thu được dung dịch X và khối lượng dung dịch giảm 32,25 gam. Cho thanh sắt vào dung dịch X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng thanh sắt giảm 3,9 gam và thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của a là:
A. 112,8
B. 94
C. 75,2
D. 103,4
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: A
Phương pháp giải:
tăng giảm khối lượng, bảo toàn electron
CT e trao đổi n$_{e}$ = It/F
Lời giải chi tiết:
n $_{NaCl}$ = 0,3 mol
Do cho thanh Fe vào X tạo khí NO nên quá trình điện phân tạo H+
+Catot: Cu$^{2+}$ +2e → Cu
+Anot : 2Cl$^{-}$ → Cl$_{2}$ + 2e
2H$_{2}$O → 4H$^{+}$ + O$_{2}$ + 4e
Gọi n $_{O2}$ = ymol
n $_{e trao đổi }$= 0,3 + 4y mol
⇒ m$_{ giảm }$= m $_{Cu }$+ m $_{O2}$ + m $_{Cl2 }$= 32(0,3 + 4y) + 32.y + 0,3.71 =32,55
⇒ y=0,075 mol
Giả sử vẫn còn xmol Cu2+ dư trong dung dịch sau điện phân .Thanh sắt dư nên phản ứng chỉ tạo muối sắt II
3Fe + 8H$^{+}$ + 2NO$_{3}$$^{-}$ → 3Fe$^{2+}$ + 2NO + 4H$_{2}$O
Fe + Cu$^{2+}$ → Fe$^{2+}$ + Cu
⇒ m $_{thanh sắt giảm }$= m $_{Fe phản ứng }$– m $_{Cu tạo ra }$= 0,1125.56-8x = 3,9
⇒ x = 0,3 mol
⇒ n $_{Cu2+ }$ban đầu = 0,3 + ½ n $_{e trao đổi }$=0,6 mol
⇒ a = 112,8g
Đáp án A
