Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO4 và NaCl với cường độ

37/40

Điện phân (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch gồm CuSO₄ và NaCl với cường độ dòng điện 5A đến khi nước bắt đầu bị điện phân ở hai điện cực thì dừng lại (thời gian điện phân lúc này là 2316 giây), thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 6,45 gam so với dung dịch ban đầu. Cho 9 gam Fe(NO₃)₂ vào Y, sau phản ứng thu được dung dịch Z và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵). Cô cạn Z thu được m gam muối khan. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí và sự bay hơi của nước. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

14,75.

16,03.

15,19.

14,82.

Giải thích

Chọn đáp án C.

Ta có: n_e = 0,12 mol → Tại anot có khí Cl₂ (x mol) và O₂ (y mol) và tại catot có Cu (0,06 mol).

mà m_{dd giảm} = 71x + 32y + 0,06.64 = 6,45 và 2x + 4y = 0,12 ⇒ x = 0,03 ; y = 0,015.

Dung dịch Y có chứa H₂SO₄ (0,015.2 = 0,03 mol) ; Na₂SO₄ (0,03 mol).

Khi cho 0,05 mol Fe(NO₃)₂ vào Y thì:nNO=nH+4=0,015 mol

Dung dịch Z chứa Feⁿ⁺ (0,05), Na⁺ (0,06), SO₄^2- (0,06), NO₃^- (0,1 – 0,015 = 0,085) ⇒ m = 15,21 (g)