Tiến hành điện phân dung dịch X chứa Cu(NO3)2 và NaCl bằng điện cực trơ với cường độ dòng điện không đổi I = 5A, s

* Hướng dẫn giải

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

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