Điện phân dung dịch X gồm 0,2 mol NaCl và a mol Cu(NO3)2 (với các điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không thay đổi), thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 17,5 gam so với khối lượng X. Cho 20 gam Fe vào Y đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Z, hỗn hợp khí NO và H2 có tỉ khối so với H2 là 8 (chỉ xảy ra một quá trình khử N+5) và 19,5 gam hỗn hợp kim loại. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%, nước bay hơi không đáng kể. Giá trị của a gần nhất với
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiCho Fe vào dung dịch Y được NO và hỗn hợp kim loại nên Y phải chứa H+ và Cu2+, vậy ta có sơ đồ điện phân:
Catot:
Cu2+ + 2e → Cu
2c mol c mol
Anot:
2Cl → Cl2 + 2e
0,2 mol 0,1 mol
2H2O → O2 + 4e + 4H+
b 4b 4b mol
Theo đề dung dịch Y chứa H+ : 4b mol; Cu2+ : (a - c) và NO : 2a mol
Vì Fe còn dư nên 4b mol H+ đã phản ứng hết.
Theo đề nNO = nH2 nên phản ứng đã tạo 2b/3 mol NO và mol 2b/3 mol H2.
Gọi d là số mol Fe đã phản ứng, ta có hệ:
\(\left\{ \begin{array}{l}
64c + 7,1 + 32b = 17,5\\
56d - 64(a - c) = 0,5\\
2d = \frac{{3.2b}}{3} + \frac{{2.2b}}{3} + 2.(a - c)\\
0,2 + 4b = 2c
\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}
a = \frac{{91}}{{240}} \approx 0,38\\
b = 0,025\\
c = 0,15\\
d = \frac{{13}}{{48}} \approx 0,27
\end{array} \right.\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Hóa học năm 2020
Trường THPT Thành Nhân