Câu hỏi
Hòa tan hỗn hợp gồm FeCl3, Fe2(SO4)3, CuCl2 và CuSO4 vào nước thành 200 ml dung dịch X. Điện phân 100 ml dung dịch X cho đến khi hết ion Cl- thì dừng điện phân thấy catot tăng 9,6g, đồng thời khối lượng dung dịch giảm 27,35g. Dung dịch sau điện phân phản ứng với NaOH vừa đủ được kết tủa Y, nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 44g hỗn hợp 2 oxit kim loại. Cô cạn 100 ml dung dịch X thu được m gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của m là:
- A 166,55
- B 112,75
- C 113,75
- D 164,65
Phương pháp giải:
Thứ tự điện phân:
- Catot: Fe3+ + 1e → Fe2+
Cu2+ + 2e → Cu
Fe2+ + 2e → Fe
2H2O + 2e → 2OH- + H2
- Anot: 2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
Dựa vào thứ tự điện phân , oxit thu được gồm 2 oxit
=> ion nào còn dư sau điện phân, quá trình điện phân dừng lại ở giai đoạn nào
=> Số mol các ion có trong X
=> mmuối khan
Lời giải chi tiết:
Thứ tự điện phân:
- Catot: Fe3+ + 1e → Fe2+
Cu2+ + 2e → Cu
Fe2+ + 2e → Fe
2H2O + 2e → 2OH- + H2
- Anot: 2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
- Dung dịch sau điện phân + NaOH tạo kết tủa Y => nung kết tủa Y thu được 2 oxit kim loại
=> 2 oxit là CuO và Fe2O3 => Dung dịch sau điện phân chỉ có Cu2+, Fe2+, SO42-.
=> Chất rắn thu được sau điện phân chỉ gồm Cu => nCu = 9,6: 64 = 0,15 mol
mdd giảm = mCu + mCl2 = 27,35g => nCl2 = 0,25 mol
Bảo toàn e: nFe3+ + 2nCu2+ = 2nCl2
=> nFe3+ = 0,2 mol => nFe2+ (sau đp) = 0,2 mol
=> Oxit kim loại gồm CuO và Fe2O3 (nFe2O3 = ½ nFe2+ = 0,1 mol)
Ta có: moxit = mCuO + mFe2O3 => mCuO = 28g => nCuO = 0,35 mol = nCu2+ dư
=> Dung dịch ban đầu có: (0,35 + 0,15 = 0,5 mol) Cu2+ ; 0,2 mol Fe3+ ; 0,5 mol Cl- ; SO42-
Bảo toàn điện tích: 2nCu + 3nFe = nCl + 2nSO4 => nSO4 = 0,55 mol
=>mmuối khan = mCu + mFe + mCl + mSO4 = 113,75g
Đáp án C
Câu hỏi trước
