Điện phân m gam dung dịch Cu(NO3)2 28,2% với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi, sau một thời gian, thu đư�

* Hướng dẫn giải

Sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại

→ X chứa Cu(NO₃)₂ và HNO₃, Y chỉ chứa Fe(NO₃)₂.

Gọi số mol Cu²⁺ đã bị điện phân và số mol Cu²⁺ còn lại lần lượt là a và b.

Để đơn giản hóa bài toán, ta coi toàn bộ quá trình như sau:

\(\begin{array}{l} \mathop {C{u^{2 + }}}\limits_a + \mathop {{H_2}O}\limits_a \to Cu + 0,5{O_2} + \mathop {2{H^ + }}\limits_{2a} \\ 3Fe + \mathop {8{H^ + }}\limits_{2a} + 2NO_3^ - \to 3F{e^{2 + }} + \mathop {2NO}\limits_{0,75a} + 4{H_2}O\\ Fe + \mathop {C{u^{2 + }}}\limits_b \to \mathop {F{e^{2 + }}}\limits_b + Cu \end{array}\)

Bảo toàn khối lượng cho dung dịch Y, ta có:

\({m_{Fe{{\left( {N{O_3}} \right)}_2}}} + {m_{{H_2}O}} = 180.(0,75a + b) + \frac{{188.\left( {a + b} \right)}}{{0,282}}.(1 - 0,282) = 156,28\)

Mặt khác, bảo toàn khối lượng kim loại, ta có:

\(\begin{array}{l} {m_{Fe}} + {m_{C{u^{2 + }}\left( X \right)}} = {m_{F{e^{2 + }}\left( Y \right)}} + {m_{KL}} \to 14 + 64b = 56.(0,75a + b) + 13,92\\ \to \left\{ \begin{array}{l} a = 0,04\\ b = 0,2 \end{array} \right. \to m = \frac{{188.(0,04 + 0,2)}}{{0,282}} = 160 \end{array}\)