Điện phân dung dịch chứa 0,2 mol KCl và a mol Cu(NO3)2 (điện cực trơ, màng ngăn xốp) sau một thời gian thu được dung dịch X và khối lượng dung dịch giảm 21,5 gam.
Bản chất quá trình: Cu2+ về catot − bị khử tạo thành Cu, Cl− về anot + bị oxi hóa → Cl2
Vì cho Fe + X có khí thoát ra, Cu(NO3)2 còn dư sau quá trình điện phân, KCl hết → quá trình điện phân chia 2 giai đoạn, ở giai đoạn 2 chưa kết thúc.
→ Khối lượng dung dịch giảm = mCu + mCl2 ↑ + mO2 ↑
Cu(NO3)2 + 2KCl → Cu + Cl2 + 2KNO3
0,1 0,2 0,1 0,1 0,2
2Cu(NO3)2 + 2H2O → 2Cu + O2 + 4HNO3
x x 0,5x 2x
Khối lượng dung dịch giảm: 64(0,1+x)+0,1.71+322x=21,5→x=0,1
Dung dịch sau phản ứng gồm: Cu2+,H+,NO3−
Fe + 4H++NO3−→Fe3++NO+2H2O0,05 0,2 0,05Fe + 2Fe3+→3Fe2+0,025 0,05Fe + Cu2+→Fe2+ + Cu y y y
Khối lượng thanh sắt giảm: 56(0,075+y)−64y=2,6→y=0,2→a=0,4
Chọn đáp án C.