Google
Câu hỏi: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Cu và các oxit sắt trong 500 ml dung dịch HCl 2M (dùng dư), thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ với cường độ dòng điện không đổi, quá trình điện phân được ghi nhận như sau:
- Sau thời gian t giây thì khối lượng catot bắt đầu tăng, đồng thời khối lượng dung dịch giảm 4,26 gam so với dung dịch ban đầu.
- Sau thời gian 2t giây thì khí bắt đầu thoát ra ở catot.
- Sau thời gian 3,5t giấy thì khối lượng catot tăng 6,64 gam.
Khí sinh ra không tan trong dung dịch và quá trình điện phân đạt 100%. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 32.
B. 36.
C. 34.
D. 30.
- Sau thời gian t giây thì khối lượng catot bắt đầu tăng, đồng thời khối lượng dung dịch giảm 4,26 gam so với dung dịch ban đầu.
- Sau thời gian 2t giây thì khí bắt đầu thoát ra ở catot.
- Sau thời gian 3,5t giấy thì khối lượng catot tăng 6,64 gam.
Khí sinh ra không tan trong dung dịch và quá trình điện phân đạt 100%. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 32.
B. 36.
C. 34.
D. 30.
Sau t giây, catot bắt đầu tăng khi Fe3+ vừa bị điện phân hết và đến lượt Cu2+ bắt đầu bị điện phân.
Đặt ${{n}_{F{{e}^{3+}}}}=x\ mol\Rightarrow {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,5x=\dfrac{4,26}{71}$ x = 0,12
Với t giây ứng với ne = x = 0,12 mol
Sau 2t có khí ở catot nên Cu2+ đã bị điện phân hết ở t giây thứ 2 ${{n}_{C{{u}^{2+}}}}=\dfrac{x}{2}=0,06\ mol$
Dung dịch X chứa Fe3+ (0,12 mol), Cu2+ (0,06 mol), Fe2+ (y mol), H+ (z mol) và Cl- (1 mol)
Bảo toàn điện tích: 0,12.3 + 0,06.2 + 2y + z = 1 (1)
${{n}_{F{{e}^{2+}}}}$ bị điện phân = $\dfrac{\left( 6,640,06.64 \right)}{56}$ = 0,05 mol
Sau 3,5t giây (ứng với ne = 3,5.0,12 = 0,42), bảo toàn electron cho catot:
ne = 0,12 + 0,06.2 + z + 0,05.2 = 0,42 (2)
Từ (1), (2) y = 0,22; z = 0,08
Bảo toàn H ${{n}_{{{H}_{2}}O}}$ = 0,46 mol nO = 0,46 mol
m = mFe + mCu + mO = 30,24 gam.
Đặt ${{n}_{F{{e}^{3+}}}}=x\ mol\Rightarrow {{n}_{C{{l}_{2}}}}=0,5x=\dfrac{4,26}{71}$ x = 0,12
Với t giây ứng với ne = x = 0,12 mol
Sau 2t có khí ở catot nên Cu2+ đã bị điện phân hết ở t giây thứ 2 ${{n}_{C{{u}^{2+}}}}=\dfrac{x}{2}=0,06\ mol$
Dung dịch X chứa Fe3+ (0,12 mol), Cu2+ (0,06 mol), Fe2+ (y mol), H+ (z mol) và Cl- (1 mol)
Bảo toàn điện tích: 0,12.3 + 0,06.2 + 2y + z = 1 (1)
${{n}_{F{{e}^{2+}}}}$ bị điện phân = $\dfrac{\left( 6,640,06.64 \right)}{56}$ = 0,05 mol
Sau 3,5t giây (ứng với ne = 3,5.0,12 = 0,42), bảo toàn electron cho catot:
ne = 0,12 + 0,06.2 + z + 0,05.2 = 0,42 (2)
Từ (1), (2) y = 0,22; z = 0,08
Bảo toàn H ${{n}_{{{H}_{2}}O}}$ = 0,46 mol nO = 0,46 mol
m = mFe + mCu + mO = 30,24 gam.
Đáp án D.