Điện phân m gam dung dịch Cu(NO3)2 28,2% với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi, sau một thời gian, thu được dung dịch X. Cho 14 gam bột Fe vào X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5), 13,92 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch Y có khối lượng 156,28 gam. Bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước. Giá trị của m là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiSau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại
→ X chứa Cu(NO3)2 và HNO3, Y chỉ chứa Fe(NO3)2.
Gọi số mol Cu2+ đã bị điện phân và số mol Cu2+ còn lại lần lượt là a và b.
Để đơn giản hóa bài toán, ta coi toàn bộ quá trình như sau:
\(\begin{array}{l} \mathop {C{u^{2 + }}}\limits_a + \mathop {{H_2}O}\limits_a \to Cu + 0,5{O_2} + \mathop {2{H^ + }}\limits_{2a} \\ 3Fe + \mathop {8{H^ + }}\limits_{2a} + 2NO_3^ - \to 3F{e^{2 + }} + \mathop {2NO}\limits_{0,75a} + 4{H_2}O\\ Fe + \mathop {C{u^{2 + }}}\limits_b \to \mathop {F{e^{2 + }}}\limits_b + Cu \end{array}\)
Bảo toàn khối lượng cho dung dịch Y, ta có:
\({m_{Fe{{\left( {N{O_3}} \right)}_2}}} + {m_{{H_2}O}} = 180.(0,75a + b) + \frac{{188.\left( {a + b} \right)}}{{0,282}}.(1 - 0,282) = 156,28\)
Mặt khác, bảo toàn khối lượng kim loại, ta có:
\(\begin{array}{l} {m_{Fe}} + {m_{C{u^{2 + }}\left( X \right)}} = {m_{F{e^{2 + }}\left( Y \right)}} + {m_{KL}} \to 14 + 64b = 56.(0,75a + b) + 13,92\\ \to \left\{ \begin{array}{l} a = 0,04\\ b = 0,2 \end{array} \right. \to m = \frac{{188.(0,04 + 0,2)}}{{0,282}} = 160 \end{array}\)
Đề thi thử THPT QG môn Hóa năm 2019
Trường THPT Hòa Hợp lần 3