by Tiến hành điện phân dung dịch chứa x mol Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ và y mol NaCl bằng điện cực trơ, với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 2895 giây thì dừng điện phân, thu được dung dịch X. Cho 0,125 mol bột Fe vào dung dịch X, kết thúc phản ứng, thấy thoát ra 0,504 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc); đồng thời còn lại 5,43 gam rắn không tan. Tỉ lệ x : y gần nhất là
A. 1,95.
B. 1,90.
C. 1,75.
D. 1,80.
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: B
Phương pháp giải:
+ Tính n$_{e }$= It/F
+ Do khi cho Fe vào dung dịch điện phân sinh ra khí NO nên H$_{2}$O ở anot đã bị điện phân tạo H$^{+}$.
Giả sử dung dịch sau phản ứng không có Cu$^{2+}$
Tính được khối lượng Fe sau phản ứng, giá trị này khác với khối lượng chất rắn thu được nên dung dịch sau điện phân có chứa Cu$^{2+}$
+ Viết các quá trình điện phân ở 2 cực, đặt ẩn và tính toán.
Lời giải chi tiết:
n$_{e }$= It/F = 5.2895/96500 = 0,15 mol
Do khi cho Fe vào dung dịch điện phân sinh ra khí NO nên H$_{2}$O ở anot đã bị điện phân tạo H$^{+}$.
Giả sử dung dịch sau phản ứng không có Cu$^{2+}$
n$_{Fe}$ = 3n$_{NO}$/2 = 0,03375 mol ⇒ m$_{Fe pư}$ = 1,89 gam, chất rắn sau phản ứng có khối lượng là 0,125.56 – 1,89 = 5,11 gam (loại)
Vậy dung dịch sau điện phân có chứa Cu$^{2+}$
Catot :
Cu$^{2+}$ +2e → Cu
0,15 0,075 mol
A. not :
Cl$^{-}$ – 1e → 0,5Cl$_{2}$
y 0,5y
H$_{2}$O – 2e → 0,5O$_{2}$ + 2H$^{+}$
0,09 0,09
3Fe + 8H$^{+}$ +2NO$_{3}$$^{-}$ → 3Fe$^{2+}$ + 2NO + 4H$_{2}$O
0,03375 0,09 0,0225
Fe + Cu$^{2+}$ → Fe$^{2+}$ + Cu
x-0,075 x-0,075 x-0,075
m $_{chất rắn}$ = m$_{Cu}$ + m$_{Fe dư}$ = 64(x-0,075) + 0,125.56 – 56(0,03375+x-0,0075) = 5,43 ⇒ x = 0,115 mol
n $_{e trao đổi (anot)}$ = y+0,09 = 0,15 ⇒ y = 0,06
x:y = 1,917
Đáp án B
