T

Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm ba chất...

Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm ba chất $FeC{{l}_{3}},FeC{{l}_{2}},CuC{{l}_{2}}$ trong nước thu được dung dịch Y. Điện phân dung dịch Y bằng dòng điện một chiều với điện cực trơ. Đồ thị biểu diễn khối lượng dung dịch giảm theo thời gian như sau:
image5.png
Nếu cho NaOH dư vào dung dịch đã điện phân được 10x giây thì thu được 31,5 gam kết tủa. Nếu điện phân dung dịch Y trong 12x giây sau đó cho $AgN{{O}_{3}}$ dư vào dung dịch sau điện phân thì khối lượng kết tủa thu được gần nhất với:
A. 100
B. 99
C. 180
D. 179
Thứ tự điện phân bên catot: $F{{e}^{3+}};C{{u}^{2+}};F{{e}^{2+}}$ và bên anot có $C{{l}^{-}}$ bị điện phân.
Nhìn vào đồ thị ta thấy có 3 đoạn dung dịch thay đổi
+ Đoạn 1: bên catot chỉ có $F{{e}^{3+}}$ điện phân, anot có $C{{l}^{-}}$
+ Đoạn 2: bên catot có $F{{e}^{3+}}$ và $C{{u}^{2+}}$, anot có $C{{l}^{-}}$
+ Đoạn 3: bên catot có cả 3 ion điện phân, anot có $C{{l}^{-}}$
Tại 2x(s):
$F{{e}^{3+}}+1e\to F{{e}^{2+}}$ $2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e$
Gọi $n\left( C{{l}^{-}} \right)=2a\to n\left( e \right)=n\left( F{{e}^{3+}}\text{ bd} \right)=2a\text{ mol}$
Tại 7x(s) thì n(e) = 7a (mol)
$\begin{aligned}
& F{{e}^{3+}}+1e\to F{{e}^{2+}} \\
& 2a\to 2a\to 2a \\
\end{aligned} $ $ \begin{aligned}
& 2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\
& 7a\leftarrow 3,5a\leftarrow 7a \\
\end{aligned}$
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$
$\to $ n(e trong đp $C{{u}^{2+}}$ )=5a $\to $ n( $C{{u}^{2+}}$ bđ)=2,5a (mol)
$\to $ m(dd giảm) = m(Cu) + m( $C{{l}_{2}}$ ) = 64.2,5a + 71.3,5a = 40,85 $\to $ a = 0,1 mol
Tại 10x(s) thì n(e)=1 mol
$\begin{aligned}
& F{{e}^{3+}}+1e\to F{{e}^{2+}} \\
& \text{0}\text{,2}\to 0,2\to 0,2 \\
\end{aligned} $ $ \begin{aligned}
& 2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\
& \text{ 1 }\leftarrow 0,5\leftarrow 1 \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& C{{u}^{2+}}+2e\to Cu \\
& \text{0}\text{,25}\to 0,5\to 0,25 \\
\end{aligned}$
$F{{e}^{2+}}+2e\to Fe$
$\to $ n(e trong đp $F{{e}^{2+}}$ )=0,3 mol $\to $ n( $F{{e}^{2+}}$ đp)=0,15 mol
Dung dịch sau phản ứng có $F{{e}^{2+}}$ dư và $C{{l}^{-}}$
Kết tủa là $Fe{{\left( OH \right)}_{2}}\to n\left( Fe{{\left( OH \right)}_{2}} \right)=0,35mol$
$\to n\left( F{{e}^{2+}}\text{ d} \right)=n\left( F{{e}^{2+}}\text{ b} \right)+0,2-0,15=0,35mol$
$\to n\left( F{{e}^{2+}}\text{ b} \right)=0,3mol$
Vậy hỗn hợp ban đầu có: $FeC{{l}_{3}}:0,2mol;CuC{{l}_{2}}:0,25mol\text{ v }\!\!\mu\!\!\text{ }FeC{{l}_{2}}0,3mol$
Tại 12x(s): n(e)=1,2 mol
$\begin{aligned}
& F{{e}^{3+}}+1e\to F{{e}^{2+}} \\
& \text{0}\text{,2}\to 0,2\to 0,2 \\
\end{aligned} $ $ \begin{aligned}
& 2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e \\
& \text{1}\text{,2 }\leftarrow 0,6\leftarrow 1,2 \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& C{{u}^{2+}}+2e\to Cu \\
& \text{0}\text{,25}\to 0,5\to 0,25 \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& F{{e}^{2+}}+2e\to Fe \\
& \text{0}\text{,25}\leftarrow 0,5\to 0,25 \\
\end{aligned}$
Dung dịch sau điện phân: $F{{e}^{2+}}\left( 0,3+0,2-0,25=0,25mol \right)$ và $C{{l}^{-}}\left( 0,5mol \right)$
Khi cho vào $AgN{{O}_{3}}$ thu được kết tủa gồm: Ag(0,25 mol)AgCl(0,5 mol)
$\to $ m = 98,75 (gam)
Đáp án B.
 

Quảng cáo

Back
Top