Google
Câu hỏi: Hỗn hợp X gồm Na2SO3, CuO, CuCO3. Hòa tan m gam hỗn hợp X trong dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,5M vừa đủ, thu được dung dịch Y chứa (m + 8,475) gam chất tan gồm muối clorua và sunfat trung hòa; 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với hiđro là 27,6. Điện phân dung dịch Y với điện cực trơ, màng ngăn xốp đến khi lượng Cu2+ còn lại bằng 6% lượng Cu2+ trong dung dịch Y thì dừng lại thu được dung dịch Z. Cho 0,14m gam Fe vào dung dịch Z đến khi phản ứng kết thúc thu được m1 gam chất rắn. Giá trị của m1 là
A. 4,9216.
B. 4,5118.
C. 4,6048.
D. 4,7224.
A. 4,9216.
B. 4,5118.
C. 4,6048.
D. 4,7224.
Hỗn hợp khí $\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{S{{O}_{2}}}}=a \\
& {{n}_{C{{O}_{2}}}}=b \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a+b=5,6/22,4=0,25 \\
& 64a+44b=0,25.27,6.2=13,8 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,14 \\
& b=0,11 \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{CuC{{O}_{3}}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,11 \\
& {{n}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{3}}}}={{n}_{S{{O}_{2}}}}=0,14 \\
\end{aligned} \right.$
${{V}_{dung dch }}=x \left( l\acute{Y}t \right)\to {{n}_{HCl}}=x;{{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=0,5x\xrightarrow{BTNT [H]}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,5{{n}_{HCl}}+{{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=x\left( mol \right)$
Bảo toàn khối lượng $\to m+36,5x+98.0,5x=\left( m+8,475 \right)+0,25.27,6.2+18x\to x=0,33$
$dd Y\left\{ \begin{aligned}
& C{{u}^{2+}} \\
& N{{a}^{+}}:0,28 mol \left( =2{{n}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{3}}}} \right) \\
& C{{l}^{-}}:0,33 mol \left( ={{n}_{HCl}} \right) \\
& SO_{4}^{2-}:0,165 mol\left( ={{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}} \right) \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{B\P o to\mu n \mathsf{}i\ddot{O}n t\acute{Y}ch}nC{{u}^{2+}}=\dfrac{0,165.2+0,33-0,28}{2}=0,19$
$\xrightarrow{BTNT [Cu]}{{n}_{CuO}}+{{n}_{CuC{{O}_{3}}}}={{n}_{C{{u}^{2+}}}}\to {{n}_{CuO}}=0,19-0,11=0,08$
$\to m=126.0,14+80.0,08+124.0,11=37,68 gam$
$\to {{n}_{Fe}}=\dfrac{37,68.0,14}{56}=0,0942\to {{n}_{C{{u}^{2+ }}\mathsf{}i\ddot{O}n phan}}=0,19.94\%=0,1786 mol$
$\left. \begin{aligned}
& \underset{0,1786}{\mathop{C{{u}^{2+}}}} +\underset{0,3572}{\mathop{2e}} \to Cu \\
& \underset{0,33}{\mathop{2C{{l}^{-}}}} -\underset{0,33}{\mathop{2e}} \to C{{l}_{2}} \\
& {{H}_{2}}O-2e\to 2{{H}^{+}}+\dfrac{1}{2}{{O}_{2}} \\
\end{aligned} \right\rangle {{n}_{e}}=0,3572={{n}_{C{{l}^{-}}}}+{{n}_{{{H}^{+}}}}\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{{{H}^{+}}}}=0,0272 \\
& {{n}_{Cu_{d}^{2+}}}=0,19.6\%=0,0114 \\
\end{aligned} \right.$
Từ số mol thấy Fe dư khi phản ứng với dung dịch Z $\to {{n}_{Fe p}}={{n}_{C{{u}^{2+}}}}+0,5{{n}_{{{H}^{+}}}}=0,025 \left( mol \right)$
$\to {{m}_{1}}=37,68.0,14-{{m}_{Fe p}}+{{m}_{Cu}}=5,2752-56.0,025+64.0,0114=4,6048 (g)$
& {{n}_{S{{O}_{2}}}}=a \\
& {{n}_{C{{O}_{2}}}}=b \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a+b=5,6/22,4=0,25 \\
& 64a+44b=0,25.27,6.2=13,8 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& a=0,14 \\
& b=0,11 \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{CuC{{O}_{3}}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,11 \\
& {{n}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{3}}}}={{n}_{S{{O}_{2}}}}=0,14 \\
\end{aligned} \right.$
${{V}_{dung dch }}=x \left( l\acute{Y}t \right)\to {{n}_{HCl}}=x;{{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=0,5x\xrightarrow{BTNT [H]}{{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,5{{n}_{HCl}}+{{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}}=x\left( mol \right)$
Bảo toàn khối lượng $\to m+36,5x+98.0,5x=\left( m+8,475 \right)+0,25.27,6.2+18x\to x=0,33$
$dd Y\left\{ \begin{aligned}
& C{{u}^{2+}} \\
& N{{a}^{+}}:0,28 mol \left( =2{{n}_{N{{a}_{2}}S{{O}_{3}}}} \right) \\
& C{{l}^{-}}:0,33 mol \left( ={{n}_{HCl}} \right) \\
& SO_{4}^{2-}:0,165 mol\left( ={{n}_{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}}} \right) \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{B\P o to\mu n \mathsf{}i\ddot{O}n t\acute{Y}ch}nC{{u}^{2+}}=\dfrac{0,165.2+0,33-0,28}{2}=0,19$
$\xrightarrow{BTNT [Cu]}{{n}_{CuO}}+{{n}_{CuC{{O}_{3}}}}={{n}_{C{{u}^{2+}}}}\to {{n}_{CuO}}=0,19-0,11=0,08$
$\to m=126.0,14+80.0,08+124.0,11=37,68 gam$
$\to {{n}_{Fe}}=\dfrac{37,68.0,14}{56}=0,0942\to {{n}_{C{{u}^{2+ }}\mathsf{}i\ddot{O}n phan}}=0,19.94\%=0,1786 mol$
$\left. \begin{aligned}
& \underset{0,1786}{\mathop{C{{u}^{2+}}}} +\underset{0,3572}{\mathop{2e}} \to Cu \\
& \underset{0,33}{\mathop{2C{{l}^{-}}}} -\underset{0,33}{\mathop{2e}} \to C{{l}_{2}} \\
& {{H}_{2}}O-2e\to 2{{H}^{+}}+\dfrac{1}{2}{{O}_{2}} \\
\end{aligned} \right\rangle {{n}_{e}}=0,3572={{n}_{C{{l}^{-}}}}+{{n}_{{{H}^{+}}}}\to \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{{{H}^{+}}}}=0,0272 \\
& {{n}_{Cu_{d}^{2+}}}=0,19.6\%=0,0114 \\
\end{aligned} \right.$
Từ số mol thấy Fe dư khi phản ứng với dung dịch Z $\to {{n}_{Fe p}}={{n}_{C{{u}^{2+}}}}+0,5{{n}_{{{H}^{+}}}}=0,025 \left( mol \right)$
$\to {{m}_{1}}=37,68.0,14-{{m}_{Fe p}}+{{m}_{Cu}}=5,2752-56.0,025+64.0,0114=4,6048 (g)$
Đáp án C.