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. Cho thanh sắt vào dung dịch X đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng thanh sắt giảm 2,6 gam và thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Biết Cu(NO₃)₂ còn dư sau khi quá trình điện phân kết thúc. Giá trị của a là

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