Điện phân dung dịch chứa AgNO3 điện cực trơ, với cường độ dòng điện 2A, một thời gian thu được dung dịch X.

Câu hỏi:

Điện phân dung dịch chứa AgNO₃ điện cực trơ, với cường độ dòng điện 2A, một thời gian thu được dung dịch X. Cho m gam bột Mg vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,58m gam hỗn hợp bột kim loại Y và 1,12 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm NO, N₂O có tỉ khối hơi đối với H₂ là 19,2 và dung dịch T chứa 37,8 gam muối. Cho toàn bộ hỗn hợp bột kim loại Y tác dụng dung dịch HCl dư thu được 5,6 lít H₂ (đktc). Thời gian điện phân là

A.
28950 giây.        

B.
24125 giây.   

C.
22195 giây.         

D.
23160 giây.

Đáp án đúng: D

Bạn đang xem: Điện phân dung dịch chứa AgNO3 điện cực trơ, với cường độ dòng điện 2A, một thời gian thu được dung dịch X.

Ghép cụm NO₃:

\(\begin{array}{l}
1NO + 2{O_{{\rm{trong }}{{\rm{H}}_2}O}} \to 1N{O_3}\\
1{N_2}O + 5{O_{{\rm{ trong }}{{\rm{H}}_2}O}} \to 2N{O_3}\\
1N{H_4} + 3{O_{{\rm{trong }}{{\rm{H}}_2}O}} \to 1N{O_3}
\end{array}\)

→ Gọi số mol \(N{H_4}N{O_3}\) là x mol ta có: \(\sum\limits_{}^{} {{n_{{H_2}O}} = 3x + 0,02 \times 3 + 0,03 \times 5 = 3x + 0,21} \)

→ Theo bảo toàn nguyên tố H có (6x + 0,42) mol HNO₃.

Lại gọi số mol \(Mg{\left( {N{O_3}} \right)_2}\) trong T là y mol → bảo toàn nguyên tố N có \(\left( {2y – 4x – 0,34} \right)\) mol AgNO₃.

Bảo toàn khối lượng các nguyên kim loại trong sơ đồ có phương trình:

\(m + \left( {2y – 4x – 0,34} \right) \times 108 = 1,58m + 24y \Rightarrow 0,58m + 432x – 192y + 36,72 = 0\)  (1)

Hỗn hợp Y gồm 0,25 mol Mg và (2y – 4x – 0,34)  mol Ag mà khối lượng Y là 1,58m gam

→ phương trình: \(0,25 \times 24 + \left( {2y – 4x – 0,34} \right) \times 108 = 1,58m \Rightarrow 1,58m + 432x – 216y + 30,72 = 0\) (2)

Biết \({m_T} = 37,8\) gam → có \(148y + 80x = 37,8\)       (3)

Giải hệ được x = 0,01 mol; y = 0,25 mol và m = 12 gam. Thay lại có 0,48 mol HNO₃.

→ khi điện phân: n_{e trao đổi} = 0,48 mol → \(t = 0,48 \times 96500:2 = 23160\) giây.