Cho m gam bột Fe vào dung dịch Y, kết thúc phản ứng thấy thoát ra khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và còn lại 0,75m gam hỗn hợp rắn. Giá trị m là?

* Hướng dẫn giải

Chọn A

- Thí nghiệm 2: Nếu t = 8685s, có khí thoát ra ở cả hai điện cực

→Chứng tỏ Cu²⁺ bị điện phân hết

+ Trường hợp 1: Đã có khí thoát ra ở catot ở thí nghiệm 1, Cu²⁺ bị điện phân hết

\(\Rightarrow {{n}_{C{{u}^{2+}}}}=\frac{11,52}{64}=0,18mol\)

Thí nghiệm 2:

Có \(\left\{ \begin{array}{l} {n_{C{l_2}}} + {n_{{O_2}}} + {n_{{H_2}}} = \frac{{3,472}}{{22,4}} = 0,155mol\\ 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}} = 2.0,18 + 2{n_{{H_2}}} = \frac{{8685.5}}{{96500}} = 0,45mol \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {n_{{O_2}}} = 0,115mol\\ {n_{C{l_2}}} = - 0,005mol \end{array} \right.\)     → Loại

- Trường hợp 2: Chưa có khí thoát ra ở catot ở thí nghiệm 1

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}} = 2{n_{Cu}} = 2.\frac{{11,52}}{{64}} = 0,36mol\\ \frac{{71{n_{C{l_2}}} + 32{n_{{O_2}}}}}{{{n_{C{l_2}}} + {n_{{O_2}}}}} = 4.12,875 = 51,5 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {n_{C{l_2}}} = 0,06mol\\ {n_{{O_2}}} = 0,06mol \end{array} \right.\)

Thí nghiệm 2:

Có \(\left\{ \begin{array}{l} {n_{C{l_2}}} + {n_{{O_2}}} + {n_{{H_2}}} = \frac{{3,472}}{{22,4}} = 0,155mol\\ 2{n_{C{l_2}}} + 4{n_{{O_2}}} = \frac{{8685.5}}{{96500}} = 0,45mol \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {n_{{O_2}}} = \frac{{0,45 - 2.0,06}}{4} = 0,0825mol\\ {n_{C{l_2}}} = 0,155 - 0,06 - 0,0825 = 0,0125mol \end{array} \right.\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {n_{C{u^{2 + }}}} = \frac{{0,45 - 2.0,0125}}{2} = 0,2125mol\\ \Rightarrow {n_{C{u^{2 + }}(Y)}} = 0,2125 - 0,18 = 0,0325mol,{n_{{H^ + }(Y)}} = 4.0,06 = 0,24mol\\ m - 0,75m = {m_{Fe(pu)}} - {m_{Cu}} = 56.\left( {\frac{3}{8}{n_{{H^ + }(Y)}} + {n_{C{u^{2 + }}(Y)}}} \right) - 64{n_{C{u^{2 + }}(Y)}}\\ \Rightarrow 0,25m = 56.\left( {\frac{3}{8}.0,24 + 0,0325} \right) - 64.0,0325 \Rightarrow m = 19,12g \end{array}\)