Câu hỏi:
Điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn) dung dịch chứa hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 và 0,10 mol NaCl bằng dòng điện một chiều có cường độ 2,68A. Sau t (h), thì nước bắt đầu điện phân ở cả 2 điện cực và thu được dung dịch X. Dung dịch X hòa tan tối đa 1,92 gam Mg, sau phản ứng thu được 358,4 ml khí N2O (khí duy nhất thoát ra, ở đktc). Giá trị của t là
- A 2,5h.
- B 1,5h.
- C 2,0h.
- D 3,0h.
Phương pháp giải:
Do dd X tác dụng với Mg sinh ra N2O → dd X có chứa H+, NO3-
Xét phản ứng dd X + Mg:
nMg = 0,08 mol; nN2O = 0,016 mol
Ta thấy 2nMg > 8nN2O → có sinh ra NH4+
Bảo toàn e tính được mol NH4+
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
→ nH+ = 10nN2O + 10nNH4+ = ?
Tại anot: ne = nCl- + nH+ = ?
Tính thời gian điện phân theo công thức: \(t = \frac{{{n_e}.F}}{I}\)
Lời giải chi tiết:
Do dd X tác dụng với Mg sinh ra N2O → dd X có chứa H+, NO3-
Xét phản ứng dd X + Mg:
nMg = 0,08 mol; nN2O = 0,016 mol
Ta thấy 2nMg > 8nN2O → có sinh ra NH4+
\( \to {n_{N{H_4}^ + }} = \frac{{2{n_{Mg}} - 8{n_{{N_2}O}}}}{8} = \frac{{2.0,08 - 8.0,016}}{8} = 0,004\left( {mol} \right)\)
10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
→ nH+ = 10nN2O + 10nNH4+ = 10.0,016 + 10.0,004 = 0,2 mol
Tại anot: ne = nCl- + nH+ = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol
\( \to t = \frac{{{n_e}.F}}{I} = \frac{{0,3.96500}}{{2,68}} = 10802\left( s \right) = 3\left( h \right)\)
Đáp án D
Câu hỏi trước
