Tiến hành điện phân dung dịch X chứa NaCl và Cu(NO3)2 bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện không đổi I = 5A, sau thời gian 5404 giây thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 12,71 gam so với ban đầu. Nhúng thanh Fe vào Y, kết thúc phản ứng thấy thoát ra 0,035 mol NO (sản phẩm khử duy nhất). Nếu điện phân dung dịch X trong thời gian t giây, khí thu được ở cả hai cực là 3,248 lít (đktc). Giả sử các khí sinh ra không tan trong dung dịch và quá trình điện phân đạt 100%. Giá trị của t là
A. 6562. B. 6176. C. 6755. D. 5790.
Câu trả lời tốt nhất
ne = It/F = 0,28; nNO = 0,035
Y + Fe tạo NO nên Y chứa H+ —> Anot đã có O2.
Nếu catot chưa có H2 —> nCu = 0,14
nH+ = 4nNO —> nO2 = nH+/4 = 0,035
Bảo toàn electron cho anot —> nCl2 = 0,07
—> m giảm = mCu + mO2 + mCl2 = 15,05 > 12,71: Loại.
Vậy catot đã có H2. Đặt nCu = a và nH2 = 0,14 – a
Anot: nCl2 = b và nO2 = c —> 2b + 4c = 0,28 (1)
m giảm = 64a + 2(0,14 – a) + 71b + 32c = 12,71 (2)
Y chứa Na+ (2b), NO3- (2a), H+ (0,035.4 = 0,14)
Bảo toàn điện tích —> 2a = 2b + 0,14 (3)
(1)(2)(3) —> a = 0,12; b = 0,05; c = 0,045
Khi điện phân X trong thời gian t giây và thu được khí ở cả 2 điện cực:
Catot: nCu = 0,12; nH2 = x
Anot: nCl2 = 0,05; nO2 = y
Bảo toàn electron: 0,12.2 + 2x = 0,05.2 + 4y
n khí tổng = x + y + 0,05 = 0,145
—> x = 0,04; y = 0,055
—> ne = 0,12.2 + 2x = It/F —> t = 6176