Hòa tan hết 27,2 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe3O4, Fe2O3 và Cu trong dung dịch chứa 0,9 mol HCl (dung dư)

Câu hỏi số 239794:

Vận dụng cao

Hòa tan hết 27,2 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe₃O₄, Fe₂O₃ và Cu trong dung dịch chứa 0,9 mol HCl (dung dư) thu được dung dịch y có chứa 13,0 gam FeCl₃ . Tiến hành điện phân dung dịch Y bằng điện cực trơ đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra thì dừng điện phân thấy khối lượng dưng dịch giảm 13,64 gam. Cho dung dịch AgNO₃ dư vào dung dịch sau điện phân , kết thúc phản ứng thấy khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất) đồng thời thu được m gam kết tủa. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây

A. 116,31

B. 118,64

C. 117,39

D. 116,85

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:239794

Phương pháp giải

- Viết các bán phản ứng xảy ra quá trình điện phân tại catot và anot

- Bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố

- Viết phương trình ion rút gọn

Giải chi tiết

n_Fe3+ = 0,08 (mol); H+ còn dư

Dd Y gồm: FeCl₃ , FeCl₂, CuCl₂, HCl dư

Qúa trình điện phân dd Y

Catôt (Fe³⁺, Fe²⁺, Cu²⁺, H⁺) Anốt (Cl^-)

Fe³⁺ +1e → Fe²⁺ 2Cl^- + 2e → Cl₂

0,08 → 0,08

Cu ²⁺ + 2e → Cu

x → 2x

2H⁺ + 2e → H₂

Khi catốt có khí thì ngừng => chưa xảy ra phản ứng điện phân H⁺

Gọi n_CuCl2 = x (mol)

=> n_{e trao đổi} = 0,08 + 2x = 2n_Cl2

m_{dd giảm} = m_Cu + m_Cl2 = 64x + 71( 0,04 + x) = 13,64

=> x = 0,08 (mol)

Gọi số mol Fe₃O₄ và Fe₂O₃ lần lượt là a và b mol

BTKL: 232a + 160b + 0,08.64 = 27,2 (1)

2Fe³⁺ + Cu → Fe²⁺ + Cu²⁺

=> n_{Fe3+ sau} = n_{Fe3+ ban đầu} – n_Cu

<=> 2a + 2b – 2.0,08 = 0,08 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,04 ; b = 0,08 mol

BTNT Fe: n_Fe2+ = n_{Fe bđ} – n_{Fe3+ sau} = 0,2 mol

n_{H+ dư} = n_{HCl dư} = n_{HCl bđ} – 3n_FeCl3 – 2n_FeCl2 – 2n_CuCl2 = 0,1 mol

Sau điện phân thì n_Fe2+ = 0,28 (mol); n_Cl- = 0,66 (mol); n_H+ = 0,1 (mol)

Khi cho AgNO₃ vào:

3Fe²⁺+ 4H⁺ + NO₃^- →3Fe³⁺+ NO + H₂O

0,075← 0,1

Ag⁺ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag↓

(0,28 – 0,075)→ 0,205

Ag⁺ + Cl^- → AgCl↓

0,66 → 0,66

m_↓ = m_Ag + m_AgCl = 0,205.108 + 0,66.143,5 = 116,85(g)

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.