Google
Câu hỏi: Hòa tan hết 27,2 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe3O4, Fe2O3 và Cu trong dung dịch chứa 0,9 mol HCl (dùng 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 dung 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 là
A. 116,85 gam.
B. 118,64 gam.
C. 117,39 gam.
D. 116,31 gam.
A. 116,85 gam.
B. 118,64 gam.
C. 117,39 gam.
D. 116,31 gam.
$27,2 X\left\{ \begin{aligned}
& F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}}:a \\
& F{{\text{e}}_{2}}{{O}_{3}}:b \\
& Cu:c \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{HCl:0,9}Y\left\{ \begin{aligned}
& CuC{{l}_{2}}:c \\
& F\text{e}C{{l}_{3}}:0,08 \\
& F\text{e}C{{l}_{2}}:3\text{a}+2b-0,08\left( BT e \right) \\
\end{aligned} \right.$
Thứ tự điện phân:
$F{{\text{e}}^{3+}}+1\text{e}\to F{{\text{e}}^{2+}}$ $2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2\text{e}$
$0,08 0,08$
$C{{u}^{2+}}+2\text{e}\to Cu$
$c 2c$
$2{{H}^{+}}+2\text{e}\to {{H}_{2}}\left( 1 \right)$
Vì khi catot bắt đầu điện phân thì (1) chưa xảy ra, tức là ${{H}^{+}}$ chưa điện phân.
BT e: ${{n}_{C{{l}_{2}}}}=\dfrac{0,08+2c}{2}$
${{m}_{dd\downarrow }}={{m}_{Cu}}+{{m}_{C{{l}_{2}}}}\to 64c+71.\dfrac{0,08+2c}{2}=13,64\to c=0,08$
$\to {{n}_{C{{l}^{-}}\left( sau điện ph\hat{a}n \right)}}=0,08+2.0,08=0,24$
${{n}_{C{{l}^{-}}\left( sau điện phân \right)}}=0,9-0,24=0,66$
${{n}_{{{H}^{+}} sau}}={{n}_{HCl ban đầu}}-2{{n}_{O\left( X \right)}}=0,9-8a-6b$
$Y\left\{ \begin{aligned}
& C{{u}^{2+}}:0,08 \\
& F{{e}^{3+}}:0,08 \\
& F{{e}^{2+}}:3a+2b-0,08 \\
& C{{l}^{-}}:0,9 \\
& {{H}^{+}}:0,9-8a-6b \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& 232a+160b=22,08 \\
& 0,08.2+0,08.3+2.\left( 3a+2b-0,08 \right)+\left( 0,9-8a-6b \right)=0,9\left( BTNT \right) \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,04 \\
& b=0,08 \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{{{H}^{+}} sau}}=0,9-8a-6b=0,1$
Sau điện phân dung dịch chứa: $\to \left\{ \begin{aligned}
& F{{\text{e}}^{2+}}:0,28\left( BT F\text{e} \right) \\
& C{{l}^{-}}:0,66 \\
& {{H}^{+}}:0,1 \\
\end{aligned} \right.$
$F{{\text{e}}^{2+}}\to F{{\text{e}}^{3+}}+1\text{e}$ $4{{H}^{+}}+NO_{3}^{-}+3\text{e}\to NO+2{{H}_{2}}O$
$0,28 0,28$ $0,1 \to 0,075$
$A{{g}^{+}}+1\text{e}\to Ag$
BT e: ${{n}_{Ag}}=0,28-0,075=0,205$
$\to {{m}_{\downarrow }}={{m}_{Ag}}+{{m}_{AgCl}}=0,205.108+0,66.143,5=116,85\left( g \right)$
- Chú ý thứ tự điện phân:
+ Khí ở catot bắt đầu xuất hiện, lúc này ${{H}^{+}}$ chưa điện phân.
+ $F{{\text{e}}^{3+}}$ chỉ điện phân tạo $F{{\text{e}}^{2+}}.$
& F{{\text{e}}_{3}}{{O}_{4}}:a \\
& F{{\text{e}}_{2}}{{O}_{3}}:b \\
& Cu:c \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{HCl:0,9}Y\left\{ \begin{aligned}
& CuC{{l}_{2}}:c \\
& F\text{e}C{{l}_{3}}:0,08 \\
& F\text{e}C{{l}_{2}}:3\text{a}+2b-0,08\left( BT e \right) \\
\end{aligned} \right.$
Thứ tự điện phân:
$F{{\text{e}}^{3+}}+1\text{e}\to F{{\text{e}}^{2+}}$ $2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2\text{e}$
$0,08 0,08$
$C{{u}^{2+}}+2\text{e}\to Cu$
$c 2c$
$2{{H}^{+}}+2\text{e}\to {{H}_{2}}\left( 1 \right)$
Vì khi catot bắt đầu điện phân thì (1) chưa xảy ra, tức là ${{H}^{+}}$ chưa điện phân.
BT e: ${{n}_{C{{l}_{2}}}}=\dfrac{0,08+2c}{2}$
${{m}_{dd\downarrow }}={{m}_{Cu}}+{{m}_{C{{l}_{2}}}}\to 64c+71.\dfrac{0,08+2c}{2}=13,64\to c=0,08$
$\to {{n}_{C{{l}^{-}}\left( sau điện ph\hat{a}n \right)}}=0,08+2.0,08=0,24$
${{n}_{C{{l}^{-}}\left( sau điện phân \right)}}=0,9-0,24=0,66$
${{n}_{{{H}^{+}} sau}}={{n}_{HCl ban đầu}}-2{{n}_{O\left( X \right)}}=0,9-8a-6b$
$Y\left\{ \begin{aligned}
& C{{u}^{2+}}:0,08 \\
& F{{e}^{3+}}:0,08 \\
& F{{e}^{2+}}:3a+2b-0,08 \\
& C{{l}^{-}}:0,9 \\
& {{H}^{+}}:0,9-8a-6b \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& 232a+160b=22,08 \\
& 0,08.2+0,08.3+2.\left( 3a+2b-0,08 \right)+\left( 0,9-8a-6b \right)=0,9\left( BTNT \right) \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,04 \\
& b=0,08 \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{{{H}^{+}} sau}}=0,9-8a-6b=0,1$
Sau điện phân dung dịch chứa: $\to \left\{ \begin{aligned}
& F{{\text{e}}^{2+}}:0,28\left( BT F\text{e} \right) \\
& C{{l}^{-}}:0,66 \\
& {{H}^{+}}:0,1 \\
\end{aligned} \right.$
$F{{\text{e}}^{2+}}\to F{{\text{e}}^{3+}}+1\text{e}$ $4{{H}^{+}}+NO_{3}^{-}+3\text{e}\to NO+2{{H}_{2}}O$
$0,28 0,28$ $0,1 \to 0,075$
$A{{g}^{+}}+1\text{e}\to Ag$
BT e: ${{n}_{Ag}}=0,28-0,075=0,205$
$\to {{m}_{\downarrow }}={{m}_{Ag}}+{{m}_{AgCl}}=0,205.108+0,66.143,5=116,85\left( g \right)$
- Chú ý thứ tự điện phân:
+ Khí ở catot bắt đầu xuất hiện, lúc này ${{H}^{+}}$ chưa điện phân.
+ $F{{\text{e}}^{3+}}$ chỉ điện phân tạo $F{{\text{e}}^{2+}}.$
Đáp án A.