Câu hỏi
Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, hiệu suất 100% dòng điện có cường độ không đổi) dung dịch X gồm 0,2 mol CuSO4 và 0,15 mol HCl, sau một thời gian điện phân thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 14,125 gam so với khối lượng dung dịch X. Cho 15 gam bột Fe vào Y đến khi kết thúc các phản ứng thu được m gam chất rắn. Biết các khi sinh ra hòa tan không đáng kể trong nước. Giá trị của m là
- A 8,6
- B 15,3
- C 8,0
- D 10,8
Phương pháp giải:
Do mCu + mCl = 0,2.64 + 0,15.35,5 = 18,125 > 14,125 gam => Cu2+ hoặc Cl- dư sau điện phân
Những ion bị điện phân: Cu2+, H+, Cl-
Ta thấy: 2nCu2+ (0,4 mol) > nCl- (0,15 mol)
=> Cu2+ đị điện phân chưa hết
Catot:
Cu2+ + 2e → Cu
Anot:
Cl- → 0,5Cl2 + 1e
H2O → 0,5O2 + 2H+ + 2e
Lời giải chi tiết:
Do mCu + mCl = 0,2.64 + 0,15.35,5 = 18,125 > 14,125 gam => Cu2+ hoặc Cl- dư sau điện phân
Những ion bị điện phân: Cu2+, H+, Cl-
Ta thấy: 2nCu2+ (0,4 mol) > nCl- (0,15 mol)
=> Cu2+ đị điện phân chưa hết
Catot:
Cu2+ + 2e → Cu
x → 2x → x
Anot:
Cl- → 0,5Cl2 + 1e
0,15 → 0,075 → 0,15
H2O → 0,5O2 + 2H+ + 2e
0,5y → 2y → 2y
BTe: 2x = 0,15 + 2y (1)
m dd giảm = mCu + mCl2 + mO2 => 64x + 0,075.71 + 32.0,5y = 14,125 (2)
Giải (1) và (2) được: x = 0,125 và y = 0,05
Như vậy dung dịch sau điện phân có chứa:
Cu2+ dư: 0,2 – 0,125 = 0,075 mol
H+: 0,15 + 2y = 0,15 + 2.0,05 = 0,25 mol
SO42-: 0,2 mol
Khi cho 15 gam Fe vào dung dịch sau phản ứng:
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
0,075 ← 0,075 → 0,075
Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
0,125 ← 0,25
=> m chất rắn sau pư = mFe dư + mCu = 15 – 56.(0,075 + 0,125) + 64.0,075 = 8,6 gam
Đáp án A
Câu hỏi trước
