Cho 1,48 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu có tỷ lệ mol tương ứng là 3 : 2 tác dụng với 500ml dung dịch hỗn hợp chứa HNO3 0,1M và HCl 0,06M thu được dung dịch X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5). Tiến hành điện phân dung dịch X với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi I = 1,3124A trong thời gian t giây thấy khối lượng dung dịch sau điện phân giảm 1,849 gam so với ban đầu. Giá trị của t gần nhất với?
A. 2550 B. 2450 C. 2505 D. 2620
Câu trả lời tốt nhất
nFe = 0,015 và nCu = 0,01
nHNO3 = 0,05; nHCl = 0,03 —> nH+ = 0,08
nNO max = nH+/4 = 0,02
Dễ thấy 2nFe + 2nCu < 3nNO < 3nFe + 2nCu nên H+ hết, NO thoát tối đa, dung dịch X chứa Fe3+ (a), Fe2+ (b), Cu2+ (0,01), Cl- (0,03), NO3- (0,05 – 0,02 = 0,03)
Bảo toàn Fe —> a + b = 0,015
Bảo toàn electron: 3a + 2b + 0,01.2 = 0,02.3
—> a = 0,01; b = 0,005
Dễ thấy mCu2+ + mCl- < 1,849 nên có cả O2 thoát ra.
Anot: nCl2 = 0,015 và nO2 = x
Catot:
Fe3+ + 1e —> Fe2+
0,01…….0,01
Cu2+ + 2e —> Cu
0,01…….0,02…..0,01
Fe2+ + 2e —> Fe
y………..2y………y
Bảo toàn electron: 0,015.2 + 4x = 0,01 + 0,02 + 2y
m giảm = 0,015.71 + 32x + 0,01.64 + 56y = 1,849
—> x = 0,001; y = 0,002
ne = 0,015.2 + 4x = It/F —> t = 2500