Tiến hành điện phân dung dịch chứa 0,25 mol Cu(NO

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Dung dịch sau điện phân tác dụng với Fe thấy thoát ra khí NO nên chứa H⁺. Vậy nước đã bị điện phân ở anot.

Dễ thấy m_Cu+ m_Cl2 > m _{dd giảm} nên Cu²⁺ chưa bị điện phân hết.

Đặt số mol Cu thoát ra ở catot là a mol;

Ở anot ta có: n_Cl2 = 0,5n_Cl- = 0,09 mol; đặt n_O2 = b mol

Khối lượng dung dịch giảm là m_dd = m_Cu+ m_Cl2+ m_O2

Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2a = 0,09.2 + 4b

Giải hệ trên ta có: a và b

Dung dịch sau điện phân có Cu²⁺ dư; Na⁺ ; NO₃^-; H⁺

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: n_H → n_NO = n_H+/ 4

Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2.n_{Fe phản ứng} = 3.n_NO+ 2.n_Cu2+ dư → n_{Fe phản ứng}

→ m

Giải chi tiết:

Dung dịch sau điện phân tác dụng với Fe thấy thoát ra khí NO nên chứa H⁺. Vậy nước đã bị điện phân ở anot.

Dễ thấy m_Cu+ m_Cl2 = 0,25.64 + 0,09.71 = 22,39 > 21,75 gam nên Cu²⁺ chưa bị điện phân hết.

Đặt số mol Cu thoát ra ở catot là a mol;

Ở anot ta có: n_Cl2 = 0,5n_Cl- = 0,09 mol; đặt n_O2 = b mol

Khối lượng dung dịch giảm là m_dd = m_Cu+ m_Cl2+ m_O2 = 64. a + 71.0,09 + 32b = 21,75 gam

Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2a = 0,09.2 + 4b

Giải hệ trên ta có: a = 0,21 và b = 0,06

Dung dịch sau điện phân có Cu²⁺ dư 0,25-a = 0,04 mol; Na⁺: 0,18 mol; NO₃^-: 0,5 mol; H⁺

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: n_H+ = 0,24 mol → n_NO = n_H+/ 4 = 0,06 mol

Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2.n_{Fe phản ứng} = 3.n_NO+ 2.n_Cu2+ dư = 3. 0,06 + 2.0,04 → n_{Fe phản ứng} =  0,13 mol

→ m - 0,13.56 + 0,04.64 = 0,75m → m = 18,88

Đáp án A