Điện phân dung dịch chứa m gam hỗn hợp gồm Cu(NO₃)₂ và NaCl bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện I = 5A, sau thời gian 6176 giây thì dừng điện phân. Để yên bình điện phân đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,06 mol khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N⁺⁵) và dung dịch X. Cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào X, lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y không màu. Cô cạn Y, lấy phần rắn đem nung đến khối lượng không đổi, thu được 29,64 gam chất ...

Trả lời:

\[{n_e} = \frac{F} = \frac = 0,32(mol)\]

Đặt mol của Cu(NO₃)₂ và NaCl trong hỗn hợp đầu lần lượt là x, y (mol)

- Do sinh ra khí NO nên có phản ứng của Cu với H⁺ và NO₃^- → Ở anot thì Cl^- bị đp hết, H₂O đang điện phân

TH₁: Ở catot H₂O chưa bị điện phân

Các quá trình điện phân tại các điện cực là:

Catot: Cu²⁺   +   2e   →   Cu

          0,16 ← 0,32 →   0,16

Anot: Cl^- → 0,5 Cl₂ + 1e

         H₂O → 2H⁺ + 0,5 O₂ + 2e

- Xét phản ứng tạo NO:

3Cu   +  8H⁺ + 2NO₃^- → 3Cu²⁺ + 2NO + 4H₂O

0,09 ← 0,24 ← 0,06 ←  0,09 ←  0,06              

(do n_Cu2+ >0,16 mol → n_NO3- >0,32 mol → H⁺ hết)

Dung dịch Y chứa: Cu²⁺ (x - 0,16 + 0,09 = x - 0,07); Na⁺ (y) ; NO₃^- (2x - 0,06)

BTĐT → 2.(x - 0,07) + y = 2x - 0,06 → y = 0,08

- Cho 0,4 mol NaOH vào Y thu được dd không màu nên Cu²⁺ hết:

+) Nếu chất rắn chỉ chứa: Na⁺; NO₃^-

→ nNa+ = 0,08 + 0,4 = 0,48 mol

→ Chất rắn sau khi nung chứa 0,48 mol NaNO₂

→ m_NaNO2 = 0,48.69 = 33,12 gam ≠ 29,64 gam (loại)

+) Chất rắn chứa: Na⁺ (0,48); NO₃^- (2x-0,06) và OH^-

BTĐT → n_OH- = 0,54 - 2x (mol)

Chất rắn sau nung chứa: Na⁺ (0,48) và NO₂^- (2x-0,06) và OH^- (0,54-2x)

→ 23.0,48+ 46(2x-0,06) + 17(0,54-2x) = 29,64

→ x = 0,21

Vậy m = 0,21.188 + 0,08.58,5 = 44,16 gam

TH₂: Ở catot H₂O đã bị điện phân (HS tự xét)

Đáp án cần chọn là: A