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 điện phân đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,06 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và dung dịch X. Cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào X, lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y không màu. Cô cạn Y, lấy phần rắn đem nung đến khối lượng không đổi, thu được 29,64 gam chất rắn. Giá trị m là
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\({n_e} = \frac{{It}}{F} = \frac{{5.6176}}{{96500}} = 0,32(mol)\)
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:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {Catot:{\rm{ }}C{u^{2 + {\rm{ }}\;\;}} + \;\;{\rm{ }}2e\;\;{\rm{ }} \to \;\;{\rm{ }}Cu}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}0,16{\rm{ }} \leftarrow {\rm{ }}0,32{\rm{ }} \to \;\;{\rm{ }}0,16}\\ {Anot:{\rm{ }}C{l^ - }\; \to {\rm{ }}0,5{\rm{ }}C{l_2}\; + {\rm{ }}1e}\\ {\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }} \to {\rm{ }}2{H^ + }\; + {\rm{ }}0,5{\rm{ }}{O_2}\; + {\rm{ }}2e} \end{array}\)
- Xét phản ứng tạo NO:
\(\begin{array}{*{20}{l}} {3Cu\;\;{\rm{ }} + \;{\rm{ }}8{H^ + }\; + {\rm{ }}2N{O_3}^ - \; \to {\rm{ }}3C{u^{2 + \;}} + {\rm{ }}2NO{\rm{ }} + {\rm{ }}4{H_2}O}\\ {0,09{\rm{ }} \leftarrow {\rm{ }}0,24{\rm{ }} \leftarrow {\rm{ }}0,06{\rm{ }} \leftarrow \;{\rm{ }}0,09{\rm{ }} \leftarrow \;{\rm{ }}0,06\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;} \end{array}\)
(do nCu2+ > 0,16 mol → nNO3- > 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
→ mNaNO2 = 0,48.69 = 33,12 gam ≠ 29,64 gam (loại)
+) Chất rắn chứa:
Na+ (0,48); NO3- (2x-0,06) và OH-
BTĐT → nOH- = 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)
Câu hỏi liên quan
-
Có những chất khí sau: CO, H2, O2, SO2, CO2. Khí nào làm đục nước vôi trong?
-
Điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl với điện cực trơ. Tổng thể tích khí thoát ra ở cả 2 điện cực (V lít) phụ thuộc vào thời gian điện phân (t giây) theo đồ thị bên. Nếu điện phân X trong thời gian 3,5a giây thì thu được dung dịch có khối lượng giảm m gam so với dung dịch X. Giả thiết các chất điện phân ra không tan trong dung dịch. Giá trị của m là:
-
Cho các phát biểu sau:
(1) Để xử lý thủy ngân rơi vãi, người ta có thể dùng bột lưu huỳnh.
(2) Khi thoát vào khí quyển, freon phá hủy tần ozon.
(3) Trong khí quyển, nồng độ CO2 vượt quá tiêu chuẩn cho phép gây ra hiệu ứng nhà kính.
(4) Trong khí quyển, nồng độ NO2 và SO2 vượt quá tiêu chuẩn cho phép gây ra hiện tượng mưa axit
Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là:
-
Ở 200C khi hòa tan 30 gam BaCl2 vào 50 gam nước thấy có 12,1 gam BaCl2 không tan. Tính độ tan của BaCl2 ở nhiệt độ trên?
-
Chất X ít tan trong nước, có nhiều trong phân supephotphat đơn. Sự có mặt của X gây ra hiện tượng đất chai cứng khi được bón nhiều phân supephotphat đơn. Chất X là
-
Những phát biểu về ứng dụng nào của Al sau đây là không đúng?
-
Tiến hành các thí nghiệm sau ở điều kiện thường:
(a) Sục khí H2S vào dung dịch FeCl3
(b) Sục khí Cl2 vào dung dịch amoniac
(c) Cho KMnO4 vào dung dịch HCl đặc
(d) Sục khí Cl2 vào dung dịch NaOH
(e) Cho Si vào dung dịch NaOH
(g) Đốt khí NH3 trong khí oxi có mặt xúc tác
Số thí nghiệm có sinh ra đơn chất là
-
Điện phân nóng chảy muối clorua kim loại kiềm, thu được 0,896 lít khí (đktc) ở anot và 3,12 gam kim loại ở catot. Công thức hóa học muối đã điện phân:
-
Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CuSO4 và FeCl3 vào nước dư thu được dung dịch X. Điện phân dung dịch X với điện cực trơ đến khi ở anot thoát ra 0,2 mol hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H2 bằng 30,625 thì dừng lại. Dung dịch thu được sau điện phân có chứa 2 muối có nồng độ mol bằng nhau. Giả sử hiệu suất của quá trình điện phân là 100%, khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của m là
-
Hoà tan 4 gam hỗn hợp gồm Fe và một kim loại hoá trị II vào dung dịch HCl được 2,24 lít khí H2 (đktc). Nếu chỉ dùng 2,4 gam kim loại hoá trị II cho vào dung dịch HCl thì dùng không hết 500ml dung dịch HCl 1M. Kim loại hoá trị II là
-
Làm lạnh 160 gam dung dịch bão hòa muối RSO4 30% xuống tới nhiệt độ 200C thì thấy có 28,552 gam tinh thể RSO4.nH2O tách ra. Biết độ tan của RSO4 ở 20oC là 35 gam. Xác định công thức của tinh thể RSO4.nH2O biết R là kim loại; n là số nguyên và 5 < n < 9.
-
X, Y, Z là ba dung dịch không màu, thực hiện các thí nghiệm và có kết quả theo bảng sau:
Chất
X
Y
Z
Ghi chú
X
(-)
¯
¯/
: khí thoát ra;
¯: kết tủa;
(-): không phản ứng;
Y
¯
(-)
¯
Z
¯/
¯
(-)
Các dung dịch X, Y, Z lần lượt là
-
Một hỗn hợp kim loại gồm Al, Cu, Fe . Nếu cho hỗn hợp này tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được 8,96 lít khí (đktc) và 9 gam chất rắn. Nếu cho hỗn hợp này tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH thì phải dùng 100 ml dung dịch NaOH 2M. % khối lượng của Fe trong hỗn hợp là
-
Khi ta ngâm 1 lá Zn vào 100ml AgNO3 0,2M. Khi phản ứng kết thúc thu được bao nhiêu gam Ag?
-
Cho m g Li tác dụng vừa đủ với 3,36 lít khí N2 (đktc). Khối lượng liti tham gia phản ứng là
-
Hòa tan 15,84 gam hỗn hợp gồm một oxit kim loại kiềm và một oxit kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl dư được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X. lấy muối khan đem điện phân nóng chảy hoàn toàn thì thu được 6,048 lít khí (đo ở đktc) ở anot và a (gam) hỗn hợp kim loại ở catot. Giá trị của a là:
-
Cho Mg, Al và Fe vào AgNO3, đến phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn X và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với NaOH dư thu được kết tủa Z. Nung Z trong không khí đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp T chứa 3 chất rắn khác nhau. Vậy trong dung dịch Y chứa các cation?
-
Tiến hành các thí nghiệm sau:
(a) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch Ca(HCO3)2.
(b) Sục khí H2S vào dung dịch FeCl3.
(c) Sục khí CO2 vào dung dịch NaAlO2.
(d) Cho bột Cu vào lượng dư dung dịch Fe2(SO4)3
(e) Cho miếng Na vào dung dich CuSO4.
(g) Cho dung dịch HCl vào dung dịch AgNO3.
Sau khi kết thúc các phản ứng, số thí nghiệm thu được kết tủa là
-
Cho Fe vào NaNO3 và H2SO4 thu được dung dịch X (không chứa muối amoni), hỗn hợp khí Y gồm NO và H2 và chất rắn không tan. Trong dung dịch X chứa các muối?
-
Điện phân dung dịch NaOH với cường độ dòng điện là 10A trong thời gian 268h. Sau khi điện phân còn lại 100 gam dung dịch NaOH có nồng độ 24%. Nồng độ của dung dịch NaOH trước điện phân là:
