Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3 ) 2 và 0,2 mol NaCl với điện cực trơ, sau một thời gian thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 21,5 gam so với dung dịch X. Cho thanh sắt vào dung dịch Y đến khi các phản ứ ng xảy ra hoàn toàn, thấy khối lượng thanh sắt giảm 1,8 gam và thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5 ). Điện phân dung dịch X với trong thời gian 11580 giây với cường độ dòng điện 10A, thu được V lít khí (đktc) ở hai điện cực. Giá trị của V là

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.

Viết các bán phản ứng xảy ra tại catot và anot, sử dụng phương pháp bảo toàn e và phương pháp tăng giảm khối lượng. Dung dịch X thu được có phản ứng với Fe sinh ra khí NO do vậy bên anot Cl− đã điện phân hết, H2O cũng điện phân để sinh ra H+. Bên catot Cu 2+ có thể điện phân hết hoặc dư Tại catot Tại anot Cu 2++2e → Cu 2Cl- → Cl 2+ 2e H2O → O2+ 4H++ 4e Đặt số mol Cu2+ pư = x (mol); n O2 = y (mol) m giảm = m Cu+ m Cl2+ m O2 → 64x+ 0,1.71+ 32y = 21,5 (1) BT e ta có: 2x = 0,2+ 4y (2) giải (1) và (2) ⇒ x = 0,2 và y = 0,05 (mol) ⇒ n H+ = 4n O2 = 0,2 (mol) Dung dịch Y sau phản ứng thu được gồm: Cu 2+ dư: z (mol); H+: 0,2 (mol); NO3− 3Fe+ 8H++ 2NO3− → 3Fe 2++ 2NO+ 4H2O (1) 0,075 ← 0,2 (mol) Fe+ Cu 2+ → Fe 2++ Cu↓ (2) z ← z → z (mol) m Fe giảm = m Fe pư− m Cu sinh ra (2) → 1,8 = (0,075+ z).56− 64z → z = 0,3 (mol) → n Cu(NO3)2 ban đầu = x+ z = 0,5 (mol) Xét điện phân dd X trong 11580 giây ne trao doi = IT over F = 10.11580 over 96500 = 1,2 (mol) → n e Cu2+ trao đổi max = 0,5.2 = 1 (mol) < 1,2 (mol) nên tại catot Cu 2+ điện phân hết và H2O đã điện phân Tại catot Tại anot Cu 2++2e → Cu 2Cl- → Cl 2+ 2e 0,5 → 1 (mol) 0,2 → 0,1 → 0,2 (mol) 2H2O+ 2e → H2+ 2OH− H2O → O2+ 4H++ 4e (1,2-1)→0,1 (mol) 0,25 ← 1 (mol) → ∑ n khí = n Cl2+ n O2 ­+ n H2 = 0,1+ 0,25+ 0,1 = 0,45 (mol) → V (đktc) = 0,45.22,4 = 10,08 (l)

Đáp án B

Từ phân tích trên, đáp án đúng là B. 10,08..