Câu 78. Cho 18,15 gam tinh thể Cu(NO₃)₂.3H₂O vào dung dịch NaCl thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp trong thời gian t giây thu được dung dịch Y và 0,06 mol khí thoát ra ở anot. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì khí thoát ra 2 cực là 0,185 mol. Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam Fe, thấy khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất).

Có các phát biểu sau:

(1) Ở thời gian t giây khí H₂ thoát ra ở catot là 0,01 mol.

(2) Ở gian t giây và 2t giây số mol HNO₃ có trong dung dịch là 0,07 mol.

(3) Giá trị của m là 1,47.

(4) Nếu ở anot thu được 0,03 mol khí O₂ thì thời gian điện phân là 9650 giây.

Số phát biểu sai là

A. 1.                        B. 2.                              C. 3.                               D. 4.

Hướng dẫn giải

 * t(s): Y + Fe có khí NO chứng tỏ có HNO₃. có H⁺ → anot có ra O₂.
→ 0,06 mol khí ra gồm x mol Cl₂ và 0,06- x  mol O₂ → n_{e trao đổi} = 0,24-2x.
* 2t (s): n_{e trao đổi} = 0,48 - 4x mol → anot ra: (0,12 - 0,5x) mol hỗn hợp Cl₂ và O₂.
* Bên catot: ra hết 0,075 mol Cu → ra thêm (0,165 – 2x) mol H₂ nữa.
→ ∑n_{khí ra ở cả 2 cực} = (0,12 + 0,5x) + (0,165 -2x) = 0,185 mol → x = 0,04 mol.
* Từ x = 0,04 mol → ban đầu có 0,075 mol Cu(NO₃)₂ và 0,08 mol NaCl.
* t(s): đọc dung dịch sau điện phân Y gồm: 0,08 mol NaNO₃ và 0,07 mol HNO₃.
Cho Fe + dung dịch Y thì rõ chỉ HNO₃ phản ứng và Fe chỉ lên Fe²⁺ thôi (do Fe dư).
→ m_{Fe bị hòa tan} = (0,07 × 3 ÷ 8)× 56 = 1,47 gam.

(1) Ở thời gian t giây khí H₂ thoát ra ở catot là 0,01 mol. Sai

nH₂ = (0,24 – 2.0,04 – 0,075.2):2 = 0,005 mol

(2) Ở gian t giây và 2t giây số mol HNO₃ có trong dung dịch là 0,07 mol. Đúng

Ở t giây dung Y có 0,07 mol HNO₃, nếu tiếp tục điện phân thì H₂O bị điện phân số mol HNO₃ không thay đổi.

(3) Giá trị của m là 1,47.  Đúng

(4) Nếu ở anot thu được 0,03 mol khí O₂ thì thời gian điện phân là 9650 giây. Đúng

t= (0,04.2 + 0,03.4).96500 : 2 = 9650 giây