Tiến hành điện phân dung dịch chứa NaCl và 0,14 mol Cu(NO3 ) 2 bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 6176 giây thì dừng điện phân, thấy khối lượng dung dịch giảm đi 13,76 gam. Dung dịch sau điện phân hòa tan tối đa m gam bột Fe, phản ứng tạo ra khí NO ( sản phẩm khử duy nhất của N+5 ) và thu được dd Z. Khối lượng chất tan trong Z

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Áp dụng công thức tính số mol e trao đổi n e = (It)/(F) Viết các bán phản ứng xẩy ra ở catot, anot Catot: Tại điện cực K có: Cu 2++ 2 e → Cu 2H2O+ 2e → 2OH−+ H2 Anot: 2 Cl−1 → Cl 2+ 2e 2H2O → 4H++ 4e+ O2 Dd thu được sau điện phân hòa tan được Fe ⇒ phải có H+ và NO3− 3Fe+ 8 H++ 2NO3− → 3Fe 2++ 2H2O+ 2NO Dùng bảo toàn e, tính toán theo các bán phản ứng trên. n e = 5.6176: 96500 = 0,32 mol Tại điện cực K có: Cu 2++ 2 e → Cu 0,14 mol → 0,28 mol 2H2O+ 2e → 2OH−+ H2 0,04 mol 0,02 mol Vì m Cu+ m H2 = 0,14.64+ 0,02.2 = 9 → m Anot thoát ra = 13,76 – 9 = 4,76 g Dd sau phản ứng có phản ứng với Fe nên tại A có điện phân nước Anot: 2 Cl−1 → Cl 2+ 2e x mol → 2x 2H2O → 4H++ 4e+ O2 4y 4y y mol →\ begingathered71x+ 32y = 4,76 hfill; 2x+ 4y = 0,32 hfill; endgathered. ⇒ \ begingatheredx = 0,04 hfill; y = 0,06 hfill; endgathered. → dd thu được sau điện phân là Na+: 0,08 mol; NO3−: 0,28 mol và H+: 0,2 mol 3Fe+ 8 H++ 2NO3− → 3Fe 2++ 2H2O+ 2NO → H+ hết → dd Z có Na+: 0,08 mol; NO3−: 0,23 mol, Fe 2+: 0,075 mol →m muối = 20,3

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 20,3 g.