Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện I = 5A, sau thời gian 6176 giây thì dừng điện phân. Để yên bình...

* Hướng dẫn giải

Trả lời:

\[{n_e} = \frac{{It}}{F} = \frac{{5.6176}}{{96500}} = 0,32(mol)\]

Đặt mol của Cu(NO₃)₂ và NaCl trong hỗn hợp đầu lần lượt là x, y (mol)

- Do sinh ra khí NO nên có phản ứng của Cu với H⁺ và NO₃^- → Ở anot thì Cl^- bị đp hết, H₂O đang điện phân

TH₁: Ở catot H₂O chưa bị điện phân

Các quá trình điện phân tại các điện cực là:

Catot: Cu²⁺   +   2e   →   Cu

          0,16 ← 0,32 →   0,16

Anot: Cl^- → 0,5 Cl₂ + 1e

         H₂O → 2H⁺ + 0,5 O₂ + 2e

- Xét phản ứng tạo NO:

3Cu   +  8H⁺ + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,09 ← 0,24 ← 0,06 ←  0,09 ←  0,06              

(do n_Cu2+ >0,16 mol → n_NO3- >0,32 mol → H⁺ hết)

Dung dịch Y chứa: Cu²⁺ (x - 0,16 + 0,09 = x - 0,07); Na⁺ (y) ; NO₃^- (2x - 0,06)

BTĐT → 2.(x - 0,07) + y = 2x - 0,06 → y = 0,08

- Cho 0,4 mol NaOH vào Y thu được dd không màu nên Cu²⁺ hết:

+) Nếu chất rắn chỉ chứa: Na⁺; NO₃^-

→ nNa+ = 0,08 + 0,4 = 0,48 mol

→ Chất rắn sau khi nung chứa 0,48 mol NaNO₂

→ m_NaNO2 = 0,48.69 = 33,12 gam ≠ 29,64 gam (loại)

+) Chất rắn chứa: Na⁺ (0,48); NO₃^- (2x-0,06) và OH^-

BTĐT → n_OH- = 0,54 - 2x (mol)

Chất rắn sau nung chứa: Na⁺ (0,48) và NO₂^- (2x-0,06) và OH^- (0,54-2x)

→ 23.0,48+ 46(2x-0,06) + 17(0,54-2x) = 29,64

→ x = 0,21

Vậy m = 0,21.188 + 0,08.58,5 = 44,16 gam

TH₂: Ở catot H₂O đã bị điện phân (HS tự xét)

Đáp án cần chọn là: A