Tiến hành điện phân dung dịch chứa 0,25 mol Cu(NO3)2 và 0,18 mol NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi tới khi khối lượng dung địch giảm 21,75 gam thì dừng điện phân. Cho m gam bột Fe vào vào dung dịch sau điện phân, kết thúc phản ứng, thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,75m gam rắn không tan. Giá trị m là.
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiFe + dung dịch sau điện phân có khí NO → có H+.
Điện phân
Catot :
Cu2+ + 2e → Cu
Anot :
2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Gọi số mol H+ là x mol → bảo toàn e : 2nCu = nCl- + nH+
→ nCu = (0,09 + 0,5x) < 0,25 mol
→ mgiảm = mCu + mO2 + mCl2
→ x = 0,24 mol (TM)
Vậy dung dịch sau điện phân gồm : 0,04 mol Cu2+ , 0,5 mol NO3- , 0,18 mol Na+ , 0,24 mol H+
Khi cho Fe vào thì sau phản ứng có tạo chất rắn →chỉ tạo Fe2+.
3Fe + 8H+ + 2NO3- → 3Fe3+ + 2NO + 4H2O
0,09 0,24
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
0,04 0,04
→ m – 0,75m = mFe pứ - mCu = 56.(0,09 + 0,04) – 0,04.64
→ m = 18,88g