Câu hỏi:
2 năm trước
Điện phân dung dịch X chứa a mol Cu(NO3)2 và 0,2 mol NaCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 3,36 lít khí ở anot( đktc) và dung dịch Y. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả 2 điện cực là 7,84 lít (đktc). Cho dung dịch Y phản ứng tối đa với m gam Fe tạo ra khí NO(sản phẩm khử duy nhất). Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của m là
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
Khi điện phân t giây thì nkhí(A) = 0,15 mol > ½ nCl nên khi này đã xảy ra cả điện phân nước
Tại A : 2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Ta có nCl2 = ½ .nCl = 0,1 mol nên nO2 = nkhí - nCl2 = 0,15 -0,1 =0,05 mol
=> ne trao đổi = 2nCl2 + 4nO2 = 2.0,1 + 4.0,05 = 0,4 mol
Khi điện phân 2t giây thì ne trao đổi = 0,4.2 = 0,8 mol
Tại A : 2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Nên có 0,1 mol khí Cl2 và có 0,15 mol O2
Tại K : Cu+2 + 2e → Cu
2 H2O + 2e → 2OH- + H2
Số mol khí thoát ra ở cả hai cực là nkhí =7,84 : 22,4 = 0,35 = 0,1 + 0,15 + nH2 → nH2 = 0,1mol
Tại K thì ne trao đổi = 0,8 = 2nCu + 2nH2 = 2nCu + 2.0,1 => nCu = 0,3 mol
=> a =0,3 mol => tại thời điểm t giây thì nCu(2+) bị điện phân = 0,4:2 =0,2 mol
Dung dịch Y thu được sau điện phân t giây có Na+ : 0,2 mol; NO3- : 0,6 mol và H+ : 0,2 mol; Cu2+ :0,1 mol
Y + Fe thì 3Fe + 8H+ +2NO3- → 3Fe+2 + 4H2O + 2NO
=> Phản ứng có H+ hết nên tính theo H+ => nFe phản ứng = 3/8 . nH+ = 3: 8 . 0,2 = 0,075 mol
Fe + Cu2+ → Fe2+ +Cu
=> mFe = m = (0,075+0,1).56 = 9,8g
Hướng dẫn giải:
Khi điện phân t giây thì nkhí(A) = 0,15 mol > ½ nCl nên khi này đã xảy ra cả điện phân nước
Tại A : 2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
=> ne trao đổi = 2nCl2 + 4nO2
Khi điện phân 2t giây thì ne trao đổi
Tại A : nCl2 = 0,1 và nO2 = ?
Tại K : Cu+2 + 2e → Cu
2 H2O + 2e → 2OH- + H2
Số mol khí thoát ra ở cả hai cực là nkhí → nH2
Tại K thì ne trao đổi = 2nCu + 2nH2 => nCu = 0,3 mol
=> Dung dịch Y thu được sau điện phân t giây có Na+ : 0,2 mol; NO3- : ? và H+ : ? ; Cu2+ :?
Y + Fe thì 3Fe + 8H+ +2NO3- → 3Fe+2 + 4H2O + 2NO
Fe + Cu2+ → Fe2+ +Cu
Câu hỏi khác
- Bài tập bài tập lý thuyết chung về kim loại hóa 12 có lời giải
- Bài tập dãy điện hóa kim loại hóa 12 có lời giải
- Bài tập kim loại tác dụng với axit không có tính oxi hóa hóa 12 có lời giải
- Bài tập kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa (phần 1) hóa 12 có lời giải
- Bài tập kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa (phần 2) hóa 12 có lời giải
