Google
Câu hỏi: Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, hiệu suất 100%, dòng điện có cường độ không đổi) với dung dịch X gồm 0,4 ml $CuS{{O}_{4}}$ và 0,25 mol NaCl, sau một thời gian điện phân thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 17,675 gam so với khối lượng dung dịch X. Cho 18 gam bột Fe vào Y đến khi kết thúc các phản ứng thu được m gam chất rắn. Bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước. Giá trị của m là
A. 14,52.
B. 19,56.
C. 21,76.
D. 16,96.
A. 14,52.
B. 19,56.
C. 21,76.
D. 16,96.
Tại catot (-)Tại anot (+)
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$ $2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e$
0,40,25
a $2{{H}_{2}}O\to {{O}_{2}}+4{{H}^{+}}+4e$
b
Nếu $C{{u}^{2+}}$ hết thì mgiảm $>{{m}_{Cu}}=0,4.64=25,6(g).$ Nên $C{{u}^{2+}}$ chưa điện phân hết.
Gọi số mol $C{{u}^{2+}}$ phản ứng là a mol; ${{O}_{2}}$ là b mol
$\to $ mgiảm $={{m}_{Cu}}+{{m}_{{{O}_{2}}}}+{{m}_{C{{l}_{2}}}}=64a+32b+0,125.71=17,675$
Bảo toàn e: $2a=4b+0,125.2$
Giải hệ: $a=0,135;b=0,005$
Khi thêm bột Fe xảy ra phản ứng:
$Fe+2{{H}^{+}}\to F{{e}^{2+}}+{{H}_{2}}$
$Fe+C{{u}^{2+}}\to F{{e}^{2+}}+Cu$
Có ${{n}_{{{H}^{+}}}}=4b=0,02;{{n}_{C{{u}^{2+}}}}=0,4-a=0,265$
Bảo toàn e: 2.n(Fe phản ứng) = 2.n( $C{{u}^{2+}}$ dư) $+n({{H}^{+}})\to $ n(Fe phản ứng) $=0,275.$
$\to $ mrắn $={{m}_{Cu}}+{{m}_{Fe\text{ du}}}=0,265.64+(18-0,275.56)=19,56gam.$
$C{{u}^{2+}}+2e\to Cu$ $2C{{l}^{-}}\to C{{l}_{2}}+2e$
0,40,25
a $2{{H}_{2}}O\to {{O}_{2}}+4{{H}^{+}}+4e$
b
Nếu $C{{u}^{2+}}$ hết thì mgiảm $>{{m}_{Cu}}=0,4.64=25,6(g).$ Nên $C{{u}^{2+}}$ chưa điện phân hết.
Gọi số mol $C{{u}^{2+}}$ phản ứng là a mol; ${{O}_{2}}$ là b mol
$\to $ mgiảm $={{m}_{Cu}}+{{m}_{{{O}_{2}}}}+{{m}_{C{{l}_{2}}}}=64a+32b+0,125.71=17,675$
Bảo toàn e: $2a=4b+0,125.2$
Giải hệ: $a=0,135;b=0,005$
Khi thêm bột Fe xảy ra phản ứng:
$Fe+2{{H}^{+}}\to F{{e}^{2+}}+{{H}_{2}}$
$Fe+C{{u}^{2+}}\to F{{e}^{2+}}+Cu$
Có ${{n}_{{{H}^{+}}}}=4b=0,02;{{n}_{C{{u}^{2+}}}}=0,4-a=0,265$
Bảo toàn e: 2.n(Fe phản ứng) = 2.n( $C{{u}^{2+}}$ dư) $+n({{H}^{+}})\to $ n(Fe phản ứng) $=0,275.$
$\to $ mrắn $={{m}_{Cu}}+{{m}_{Fe\text{ du}}}=0,265.64+(18-0,275.56)=19,56gam.$
Đáp án B.