Hòa tan hết 8,56 gam hỗn hợp X gồm Fe₃O₄ và CuO trong 400 ml dung dịch HNO₃ 1M, kết thúc các phản ứng thu được dung dịch Y và 0,01 mol NO (sản phẩm khử duy nhất). Điện phân dung dịch Y (điện cực trơ, không màng ngăn, hiệu suất 100%) với I = 5A, trong 1 giờ 20 phút 25 giây. Khối lượng catot tăng lên và tổng thể tích khí thoát ra (đktc) ở 2 điện cực khi kết thúc điện phân lần lượt là:

Đáp án C

Ta có: Fe₃^+8/3 → Fe⁺³ + 1e                          N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Áp dụng bảo toàn e: n_Fe3O4 = 3n_NO = 0,03 mol

Ta có: m_CuO = m_X - m_Fe3O4 = 8,56 - 0,03.232 = 1,6 (g) → n_CuO = 0,02 mol

BTNT "Fe": n_Fe(NO3)3 = 3n_Fe3O4 = 0,09 mol

BTNT "Cu": n_Cu(NO3)2 = n_CuO = 0,02 mol

BTNT "N": n_{HNO3 pứ} = 3n_Fe(NO3)3 + 2n_Cu(NO3)2 + n_NO = 0,32 mol → n_{HNO3 dư} = 0,4 - 0,32 = 0,08 mol

→ Dung dịch Y chứa: Fe³⁺ (0,09 mol); H⁺ (0,08 mol); Cu²⁺ (0,02 mol) và NO₃^-

n_{e trao đổi} = It/F = 5.4825 : 96500 = 0,25 mol

→ m_{catot tăng} = m_Cu = 0,02.64 = 1,28 gam

→ V _{khí 2 cực} = V_H2 + V_O2 = 22,4.(0,06 + 0,0625) = 2,744 lít