Tiến hành điện phân dung dịch hỗn hợp gồm NaCl 0,4M và Cu(NO3 ) 2 0,5M (điện cực trơ, màng ngăn xốp) với cường độ dòng điện không đổi I = 5A trong thời gian 8492 giây thì dừng điện phân, ở anot thoát ra 3,36 lít khí (đktc). Cho m gam bột Fe vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng, thấy khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất của N+5 ) và 0,8m gam chất rắn không tan. Giá trị của m 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.

n e = It/F Đặt số mol của NaCl là 4x và số mol của Cu(NO3 ) 2 là 5x mol Do cho Fe vào dung dịch sau điện phân có khí NO thoát ra nên H2O ở anot đã bị điện phân sinh ra H+. Đặt n Cl2 = x và n O2 = y (mol) n khí ⇒ (1) n e = 2n Cl2+ 4n O2 ⇒ (2) Giải (1) và (2) được x và y ⇒ n NaCl = 2n Cl2 ⇒ n Cu2+ Ta thấy: n e > 2n Cu2+ ⇒ Cu 2+ đã bị điện phân hết, H2O ở catot đã bị điện phân Dung dịch sau điện phân chứa: Na+, NO3−, H+ BTĐT ⇒ n H+ Cho m gam Fe vào dd sau điện phân thu được 0,8m gam chất rắn không tan: Tính theo PTHH suy ra m. n e = It/F = 5.8492/96500 = 0,44 mol Đặt số mol của NaCl là 4x và số mol của Cu(NO3 ) 2 là 5x mol Do cho Fe vào dung dịch sau điện phân có khí NO thoát ra nên H2O ở anot đã bị điện phân sinh ra H+. Đặt n Cl2 = x và n O2 = y (mol) n khí = x+ y = 3,36/22,4 = 0,15 (1) n e = 2x+ 4y = 0,44 (2) Giải (1) và (2) được x = 0,08 và y = 0,07 ⇒ n NaCl = 2n Cl2 = 0,16 mol ⇒ n Cu2+ = (0,16: 0,4).0,5 = 0,2 mol Ta thấy: n e > 2n Cu2+ ⇒ Cu 2+ đã bị điện phân hết, H2O ở catot đã bị điện phân Dung dịch sau điện phân chứa: Na+: 0,16 mol NO3−: 0,4 mol H+ BTĐT ⇒ n H+ = 0,24 mol Cho m gam Fe vào dd sau điện phân thu được 0,8m gam chất rắn không tan: 3Fe+ 8H++ 2NO3− → 3Fe 2++ 2NO+ 4H2O 0,09 ← 0,24 m rắn = m – m Fe pư ⇒ 0,8m = m – 0,09.56 ⇒ m = 25,2 gam

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 25,2..