Tiến hành điện phân 100ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 xM, Fe(NO3)3 0,1M, H2SO4 aM đến khi ở catot bắt đầu thoát khí thì dừng lại. Lấy catot ra khỏi bình điện phân. Dung dịch sau điện phân hòa tan vừa hết 6,72g Fe thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch chỉ chứa 1 muối. Giả sử toàn bộ kim loại sinh ra đều bám vào catot. Giá trị x là:
A. 0,2 B. 0,25 C. 0,3 D. 0,15
Câu trả lời tốt nhất
nCu(NO3)2 = 0,1x; nFe(NO3)3 = 0,01; nH2SO4 = 0,1a
Catot:
Fe3+ + 1e —> Fe2+
0,01…..0,01……..0,01
Cu2+ + 2e —> Cu2+
0,1x……0,2x…….0,1x
Dung dịch sau điện phân chứa Fe2+ (0,01), SO42- (0,1a), NO3- (0,2x + 0,03), bảo toàn điện tích —> nH+ = 0,2a + 0,2x + 0,01
—> nNO = nH+/4 = 0,05a + 0,05x + 0,0025
Bảo toàn N —> 0,2x + 0,03 = 0,05a + 0,05x + 0,0025 (1)
nFe = 0,12
TH1: Nếu dung dịch chỉ chứa Fe2+ (0,13)
Bảo toàn điện tích —> 0,13.2 = 0,1a.2 (2)
Bảo toàn electron:
0,12.2 = 3(0,05a + 0,05x + 0,0025) (3)
(1)(2)(3) —> a = 1,3 và x = 0,25
TH2: Nếu dung dịch chỉ chứa Fe3+ (0,13)
Bảo toàn điện tích —> 0,13.3 = 0,1a.2 (4)
Bảo toàn electron:
0,12.3 = 3(0,05a + 0,05x + 0,0025) + 0,01 (5)
(1)(4)(5) —> Vô nghiệm