Điện phân dung dịch chứa NaCl 0,4M và Cu(NO3

C

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Do Fe tác dụng với dung dịch sau điện phân thu được NO nên H₂O ở anot đã bị điện phân để sinh ra H⁺

Anot:

Cl^- -1e → 0,5Cl₂

4x    4x        2x

H₂O -2e   →   0,5 O₂ + 2H⁺

      0,44-4x → 0,11-x

Từ số mol khí ở anot lập phương trình giải thu được x

Catot: Cu²⁺ (0,2 mol)

2n_Cu2+ < n_e => Cu²⁺ bị điện phân hết, H₂O điện phân

Cu²⁺ + 2e → Cu 

H₂O + 1e → 0,5H₂ + OH^-

Dung dịch sau điện phân gồm có:

Na⁺ , H⁺ , NO₃^-

Cho m gam Fe vào dung dịch sau điện phân thu được 0,8m gam rắn nên ta có:

3Fe    +  8H⁺ + 2NO₃^- → 3Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O

=> m _{chất rắn} = m_{Fe dư} => m

Giải chi tiết:

Đặt số mol của NaCl là 4x (mol) và số mol của Cu(NO₃)₂ là 5x (mol)

n_e = It/F = 5.8492/96500 = 0,44 mol

n _{khí (anot)} = 0,15 mol

Do Fe tác dụng với dung dịch sau điện phân thu được NO nên H₂O ở anot đã bị điện phân để sinh ra H⁺

Anot:

Cl^- -1e → 0,5Cl₂

4x    4x        2x

H₂O -2e   →   0,5 O₂ + 2H⁺

      0,44-4x → 0,11-x

n _khí = 0,15 => 2x + (0,11-x) = 0,15 => x = 0,04 mol

=> n_Cu2+ = 5x = 0,2 mol

Catot: Cu²⁺ (0,2 mol)

2n_Cu2+ < n_e => Cu²⁺ bị điện phân hết, H₂O điện phân

Cu²⁺ + 2e → Cu 

 0,2 →  0,4

H₂O + 1e → 0,5H₂ + OH^-

          0,04 →              0,04

Dung dịch sau điện phân gồm có:

Na⁺ (0,16 mol)

H⁺ (0,28 – 0,04 = 0,24 mol) (phản ứng trung hòa)

NO₃^- (0,4 mol)

Cho m gam Fe vào dung dịch sau điện phân thu được 0,8m gam rắn nên ta có:

3Fe    +  8H⁺ + 2NO₃^- → 3Fe²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,09 ← 0,24

=> m _{chất rắn} = m_{Fe dư} => m – 0,09.56 = 0,8m => m = 25,2 gam

Đáp án C