Google
Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm a mol Fe(NO3)3, b mol Cu(NO3)2, c mol NaCl vào nước được dung dịch X. Điện phân X với cường độ dòng điện không đổi là 5A, hiệu suất điện phân là 100%. Kết quả thí nghiệm được ghi trong bảng sau:
Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m và x lần lượt là?
A. 6,465 và 1,560.
B. 6,465 và 1,840.
C. 4,305 và 1,840.
D. 8,625 và 1,560.
Thời gian điện phân (giây) | t | 2t | 2t + 579 |
Tổng số mol khí ở 2 điện cực (mol) | 0,02 | 0,0375 | 0,05 |
Khối lượng catot tăng (gam) | 0,64 | x | 2,4 |
Dung dịch sau điện phân | Y | Z | T |
A. 6,465 và 1,560.
B. 6,465 và 1,840.
C. 4,305 và 1,840.
D. 8,625 và 1,560.
Lúc t giây:
Catot: nFe2+ = a; nCu = 0,01
Anot: nCl2 = 0,02
Bảo toàn electron: a + 0,01.2 = 0,02.2 → a = 0,02
→ ne trong t giây = 0,04
Lúc 2t giây: ne = 0,08 mol
Nếu anot chỉ có Cl2 → nCl2 = 0,04 > 0,0375: Vô lý, vậy anot đã có O2.
Trong 579s (tính từ 2t đến 2t + 579) có ne = 0,03
nO2 (trong 579s này) = 0,03/4 = 0,0075
→ nH2 (trong 579s này) = 0,05 – 0,0075 – 0,0375 = 0,005
→ nR (trong 579s này) = (0,03 – 0,005.2)/2 = 0,01
R là Cu, Fe, hai kim loại này đã thoát ra hết (tổng 2,4 gam), trong đó nFe = a = 0,02 → nCu = 0,02
Vậy lúc 2t giây (0,08 mol electron), tại catot thoát ra Fe2+ (0,02), Cu (0,02) → nFe = 0,01
→ x = 0,02.64 + 0,01.56 = 1,84
Anot lúc 2t giây: nCl2 = 0,035; nO2 = 0,0025 (Bấm hệ n khí tổng = 0,0375 và ne = 0,08)
nAgCl = nCl-(Y) = 0,035.2 – 0,02.2 = 0,03
nAg = nFe2+(Y) = 0,02
→ m↓ = 6,465 gam
····
Chú ý: Đề cho không chính xác vì:
(1) 2Fe3+ + 2Cl- → 2Fe2+ + Cl2
(2) Cu2+ + 2Cl- → Cu + Cl2
(3) 2Cu2+ + 2H2O → 2Cu + O2 + 4H+
(4) 2Fe2+ + 2H2O → 2Fe + O2 + 4H+
Số (4) không đúng vì H+ ở (3) sẽ thế chỗ Fe2+ ở (4) nên Fe2+ không thể bị điện phân.
Catot: nFe2+ = a; nCu = 0,01
Anot: nCl2 = 0,02
Bảo toàn electron: a + 0,01.2 = 0,02.2 → a = 0,02
→ ne trong t giây = 0,04
Lúc 2t giây: ne = 0,08 mol
Nếu anot chỉ có Cl2 → nCl2 = 0,04 > 0,0375: Vô lý, vậy anot đã có O2.
Trong 579s (tính từ 2t đến 2t + 579) có ne = 0,03
nO2 (trong 579s này) = 0,03/4 = 0,0075
→ nH2 (trong 579s này) = 0,05 – 0,0075 – 0,0375 = 0,005
→ nR (trong 579s này) = (0,03 – 0,005.2)/2 = 0,01
R là Cu, Fe, hai kim loại này đã thoát ra hết (tổng 2,4 gam), trong đó nFe = a = 0,02 → nCu = 0,02
Vậy lúc 2t giây (0,08 mol electron), tại catot thoát ra Fe2+ (0,02), Cu (0,02) → nFe = 0,01
→ x = 0,02.64 + 0,01.56 = 1,84
Anot lúc 2t giây: nCl2 = 0,035; nO2 = 0,0025 (Bấm hệ n khí tổng = 0,0375 và ne = 0,08)
nAgCl = nCl-(Y) = 0,035.2 – 0,02.2 = 0,03
nAg = nFe2+(Y) = 0,02
→ m↓ = 6,465 gam
····
Chú ý: Đề cho không chính xác vì:
(1) 2Fe3+ + 2Cl- → 2Fe2+ + Cl2
(2) Cu2+ + 2Cl- → Cu + Cl2
(3) 2Cu2+ + 2H2O → 2Cu + O2 + 4H+
(4) 2Fe2+ + 2H2O → 2Fe + O2 + 4H+
Số (4) không đúng vì H+ ở (3) sẽ thế chỗ Fe2+ ở (4) nên Fe2+ không thể bị điện phân.
Đáp án B.