Câu hỏi:

11/09/2019 11,778

Hòa tan hết 27,2 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe3O4, Fe2O3 và Cu trong dung dịch chứa 0,9 mol HCl (dung dư) thu được dung dịch y có chứa 13,0 gam FeCl3 . Tiến hành điện phân dung dịch Y bằng điện cực trơ đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra thì dừng điện phân thấy khối lượng dưng dịch giảm 13,64 gam. Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch sau điện phân , kết thúc phản ứng thấy khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất) đồng thời thu được m gam kết tủa. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Đáp án D

nFe3+ = 0,08 (mol); H+ còn dư

Dd Y gồm: FeCl3 , FeCl2,  CuCl2, HCl dư

Qúa trình điện phân dd Y

Catôt (Fe3+, Fe2+, Cu2+, H+)                                                                Anốt (Cl-)

Fe3+ +1e → Fe2+                                                                                  2Cl- + 2e → Cl2

0,08 → 0,08

Cu 2+ + 2e → Cu

x     → 2x

2H+ + 2e → H2

Khi catốt có khí thì ngừng => chưa xảy ra phản ứng điện phân H+

Gọi nCuCl2 = x (mol)

=> ne trao đổi = 0,08 + 2x = 2nCl2

mdd giảm­ = mCu + mCl2  = 64x + 71( 0,04 + x)  = 13,64

=> x = 0,08 (mol)

Gọi số mol Fe3O4 và Fe2O3 lần lượt là a và b mol

BTKL: 232a + 160b  + 0,08.64 = 27,2 (1)

2Fe3+ + Cu → Fe2+ + Cu2+

=> nFe3+ sau =  nFe3+ ban đầu – nCu

<=> 2a + 2b – 2.0,08 = 0,08 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,04 ;  b = 0,08 mol

BTNT Fe: nFe2+ = nFe bđ – nFe3+ sau = 0,2 mol

nH+ dư = nHCl dư = nHCl bđ – 3nFeCl3 – 2nFeCl2 – 2nCuCl2 = 0,1 mol

Sau điện phân thì nFe2+ = 0,28 (mol); nCl- = 0,66 (mol); nH+ = 0,1 (mol)

Khi cho AgNO3 vào:

3Fe2+ + 4H+ + NO3- →3Fe3+ + NO + H2O

0,075← 0,1

Ag+    +       Fe2+ Fe3+ + Ag↓

         (0,28 – 0,075)→       0,205

Ag+ + Cl- → AgCl↓

           0,66 → 0,66

m = mAg + mAgCl = 0,205.108 + 0,66.143,5 = 116,85(g)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án C

CuSO4 :  a mol

KCl :  0,2 mol

n khí (+)  =  2,464 : 22,4 = 0,11 mol (t giây)

Dung dịch điện phân có Cu2+, Cl- nên giai đoạn đầu điện phân H2O chưa bị điện phân.

Tại cực (+) 2Cl →Cl2 + 2e

                     0,2 →0,1   0,2 mol

nCl2 = 0,1 < 0,11

Vậy trong thời gian t giây ở (+), H2O đã bị điện phân.

2H2O →  O2 + 4e  + 4H+

0,01             →0,04

nO2 = 0,11−0,1=0,01 mol

Ta có n e- nhường trong t (giây) = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol

Vậy trong thời gian 2t (giây) ne- (nhường, nhận) = 0,24 × 2 = 0,48 mol

trong t (giây) kế tiếp ở (+) H2O đã điện phân tiếp.

               2H2O→O2  +  4e + 4H+

                         0,06←  0,24

n khí (+) = 0,1 + 0,01 + 0,06 = 0,17 mol

∑n(↑) ở 2 cực trong 2t (giây) = 5,824 : 22,4= 0,26 mol

ở cực (-) Cu2+ đã hết và H2O đã bị khử thoát H2.

nH2 = 0,26−0,17 = 0,09 molnH2 = 0,26−0,17 = 0,09 mol

(−)Cu+2 + 2e →Cu

       a→   2a

     2H2O + 2e → H2 + 2OH

                        0,18←0,09

Ta có: 2a + 0,18 = 0,48 2a = 0,03 a = 0,15