Tính khối lượng Fe đã dùng saqu quá trình điện phân dung dịch chứa NaCl và Cu(NO3)2 bằng điện cực trơ?

* Hướng dẫn giải

- Ta có  \({n_{e{\rm{ (trao doi)}}}} = \frac{{It}}{{96500}} = 0,34\,mol\)

- Các quá trình điện phân diễn ra như sau :

Tại catot

Cu²⁺      +       2e          →       Cu

0,15 mol         0,3 mol     →   0,15 mol

2H₂O     +        2e       →   2OH^-      +       H₂

                    0,04 mol →   0,04 mol     0,02 mol

Tại anot:

2Cl^-         →     Cl₂      +      2e

2x mol          2x mol       2x mol

H₂O  →   4H⁺       +    O₂       +       4e

4y mol  ←   y mol   →  4y mol

- Xét khối lượng giảm sau điện phân ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}} = {{\rm{n}}_{e{\rm{ trao doi}}}}\\
71{n_{C{l_2}}} + 32{n_{{O_2}}} = {{\rm{m}}_{dd{\rm{ giam}}}} - 64{n_{Cu}} - 2{n_{{H_2}}}
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
2x + 4y = 0,34\\
71x + 32y = 5,47
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,1\,mol\\
y = 0,06\,mol
\end{array} \right.\)

- Dung dịch sau điện phân chứa: Na⁺, H⁺ : 0,2 mol và NO₃^-: 0,3 mol.

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

\(\mathop {3Fe\,}\limits_{0,075\,mol} \,\,\,\,\mathop { + \,}\limits_ \leftarrow  \,\,\,\,\mathop {8{H^ + }}\limits_{0,2\,mol}  + 2N{O_3}^ -  \to 3F{e^{2 + }} + 2NO + 4{H_2}O\)

\( \Rightarrow {m_{Fe{\rm{ bi hoa tan}}}} = 0,075.56 = 4,2g\)