by 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.
Hướng dẫn
Đáp án B.
Ta có ne trao đổi = $\frac{It}{96500}=0,44mol.$
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:
$2C{{l}^{-}}-2e\to C{{l}_{2}}$
${{H}_{2}}O-2e\to 2{{H}^{+}}+\frac{1}{2}{{O}_{2}}$
$\left\{ \begin{array}{l} {n_{C{l_2}}} + {n_{{O_2}}} = 0,15\\ 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}} = 0,44 \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} {n_{C{l_2}}} = 0,08mol\\ {n_{{O_2}}} = 0,07mol \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} {n_{NaCl}} = 0,16mol\\ {n_{Cu{{(N{O_3})}_2}}} = 0,2mol \end{array} \right.$
– 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
0,24 0,4 0,09 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)
