Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl với điện cực trơ

* Hướng dẫn giải

Đáp án B

Tại $t=a\left(s\right)$: có khí Cl₂ thoát ra tại anot  $\Rightarrow V_{C{l}_2}=x\to n_{e_{\left(1\right)}}=2n_{C{l}_2}=\frac{2x}{22,4}$

Tại $t=3a\left(s\right)$: có khí Cl₂, O₂ thoát ra tại anot mà $V_{C{l}_2}+V_{O_2}=2x\to V_{O_2}=x\to n_{O_2}=\frac{x}{22,4}$

$\stackrel{BT:e}{\to }{n}_{Cu}=\frac{3n_{e\left(1\right)}}{2}=\frac{3x}{22,4}$

Tại $t=4a\left(s\right)$: có khí Cl₂, O₂ thoát ra tại anot và khí H₂ thoát ra tại catot.

 $V=V_{C{l}_2}+V_{O_2}+V_{H_2}=7,84\to n_{O_2}+n_{H_2}=0,35-\frac{x}{22,4}$(1)

 $\stackrel{BT:e}{\to }\left\{\begin{array}{l}{n}_{H_2}=\frac{1}{2}\left(4n_{e\left(1\right)}-2n_{Cu}\right)=\frac{1}{2}\left(\frac{8x}{22,4}-\frac{6x}{22,4}\right)=\frac{x}{22,4}\\ n_{O_2}=\frac{1}{4}\left(4n_{e\left(1\right)}-2n_{C{l}_2}\right)=\frac{1}{4}\left(\frac{8x}{22,4}-\frac{2x}{22,4}\right)=\frac{1,5x}{22,4}\end{array}\right.$(2)

Thay (2) thay vào (1): $x=2,24$.

Tại $t=2,5a\left(s\right)$: có khí Cl₂ (0,1 mol), O₂ thoát ra tại anot và tại catot có Cu

Có  $n_e=2,5n_{e\left(1\right)}=0,5mol\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{n}_{O_2}=0,075mol\Rightarrow n_{HN{O}_3}=4n_{O_2}=0,3mol\\ n_{Cu}=0,25mol\Rightarrow n_{C{u}^{2+}\left(dd\right)}=0,3-0,25=0,05mol\end{array}\right.$

Khi cho Fe tác dụng với dung dịch sau điện phân thì:  

$m_{Fe}=56.\left(\frac{3}{8}{n}_{HN{O}_3}+n_{C{u}^{2+}}\right)=9,1\left(g\right)$