Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl với điện cực trơ thấy thể tích khí thoát ra ở cả 2 điện cực (V lít) và thời gian điện phân (t giây) phụ thuộc nhau như trên đồ thị.
Nếu điện phân dung dịch trong thời gian 2,5a giây rồi cho dung dịch sau điện phân tác dụng với lượng Fe dư (NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5) thì lượng Fe tối đa đã phản ứng có giá trị gần nhất là
A. 7 gam.
B. 9 gam.
C. 8 gam.
D. 6 gam.
Lời giải của giáo viên
- Tại t = a (giây) thì:
Catot: Cu2+ chưa bị điện phân hết
Anot: Cl- bị điện phân vừa hết
Cl- → 0,5Cl2 + 1e
2x ← x → 2x
→ ne = 2x (mol)
- Tại t = 3a (giây): ne = 6x (mol)
Anot:
Cl- → 0,5Cl2 + 1e
2x ← x → 2x
→ nO2 = 2x – nCl2 = 2x – x = x mol
H2O → 2H+ + 0,5O2 + 2e
4x ← x → 4x
Catot: Cu2+ bị điện phân vừa hết
Cu2+ + 2e → Cu
3x ← 6x
- Tại t = 4a (giây): n e = 4.2x = 8x (mol)
Anot:
Cl- → 0,5Cl2 + 1e
2x ← x → 2x
H2O → 2H+ + 0,5O2 + 2e
6x ← 1,5x → 6x
Catot: Cu2+ bị điện phân vừa hết
Cu2+ + 2e → Cu
3x ← 6x
H2O + 1e → OH- + 0,5H2
2x → x
→ n khí = nH2 + nCl2 + nO2 → x + x + 1,5x = 7,84/22,4 → x = 0,1
→ nCu2+ bđ = 3x = 0,3 mol; nCl- = 2x = 0,2 mol
- Tại t = 2,5a giây: ne = 2,5.2x = 0,5 mol
Catot:
Cu2+ + 2e → Cu
0,25dư 0,05 ← 0,5
Anot:
Cl- → 0,5Cl2 + 1e
0,2 → 0,2
H2O → 2H+ + 0,5O2 + 2e
0,3 ← 0,3
Vậy dd sau điện phân gồm: Cu2+ (0,05 mol), Na+ (0,2 mol), H+ (0,3 mol) và NO3- (0,6 mol)
Cho dd sau điện phân tác dụng Fe dư nên tạo Fe2+:
3Fe + 8H+ + 2NO3- → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O
0,1125 ← 0,3
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
0,05 ← 0,05
→ mFe = (0,1125 + 0,05).56 = 9,1 gam
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí Z từ dung dịch X và rắn Y. Hình vẽ bên minh họa phản ứng:
Nhóm các kim loại đều có thể được điều chế bằng phương pháp thủy luyện là
Ứng với công thức C2HxOy (M < 62) có bao nhiêu chất hữu cơ bền, mạch hở có phản ứng tráng bạc?
Cho 18,5 gam chất hữu cơ X (có công thức phân tử C3H11N3O6) tác dụng với 400 ml dung dịch NaOH 1M tạo thành nước, một chất hữu cơ đa chức bậc một và m gam hỗn hợp các muối vô cơ. Giá trị của m là
Vitamin A công thức phân tử C20H30O, có chứa 1 vòng (6 cạnh) và không có chứa liên kết ba. Số liên kết đôi trong phân tử vitamin A là
Kim loại X là kim loại cứng nhất, được sử dụng để mạ các dụng cụ kim loại, chế tạo các loại thép chống gỉ, không gỉ…Kim loại X là?
Cho 0,1 mol FeCl2 vào dung dịch AgNO3 dư. Sau phản ứng thu được m(g) kết tủa. m có giá trị là:
Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin và axit glutamic (trong đó nguyên tố oxi chiếm 41,2% về khối lượng). Cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 20,532 gam muối. Giá trị của m là