Cho hỗn hợp X gồm CuO và NaOH có tỉ lệ mol 1:1 tác dụng vừa đủ với dung dịch hỗn hợp HCl 1M

Câu hỏi số 251621:

Vận dụng cao

Cho hỗn hợp X gồm CuO và NaOH có tỉ lệ mol 1:1 tác dụng vừa đủ với dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H₂SO₄ 0,5M thu được dung dịch Y chỉ chứa m gam hỗn hợp muối trung hòa. Điện phân dung dịch Y với điện cực trơ, màng ngăn xốp cường độ I = 2,68A đến khi khối lượng dung dịch giảm 20,225 gam mất t giây thì dừng lại, thu được dung dịch Z. Cho m gam Fe vào dung dịch Z sau khi phản ứng kết thúc thu được 0,9675m gam hỗn hợp 2 kim loại. Hiệu suất điện phân 100%. Giá trị của t gần nhất?

A. 12135

B. 12654

C. 11542

D. 11946

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:251621

Phương pháp giải

Phương pháp giải : Bảo toàn điện tích, Bảo toàn e

Giải chi tiết

Lời giải :

Đặt số mol mỗi chất trong X là a

Dung dịch axit có C_HCl = C_H2SO4

=> n_Cl = 2n_SO4

Khi phản ứng tạo muối trung hòa nên trong dung dịch có : Cu²⁺ ; Na⁺ ; Cl^- ; SO₄^2-

Bảo toàn điện tích : 2a + a = n_Cl + 2n_SO4 = 4n_SO4

=> n_SO4 = 0,75a ; n_Cl = 1,5a

m = 64a + 23a + 96.0,75a + 35,5.1,5a = 212,25a ^(*)

Khi cho Fe vào Z tạo hỗn hợp kim loại và khối lượng giảm so với ban đầu

=> Fe bị hòa tan 1 phần bởi H⁺ và Cu²⁺ dư

Khi điện phân :

- Catot : Cu²⁺ + 2e -> Cu

- Anot : 2Cl^- -> Cl₂ + 2e

2H₂O -> 4H⁺ + O₂ + 4e

Đặt n_O2 = b

Bảo toàn e : n_{Cu2+ pứ} = 0,75a + 2b => n_{Cu2+ dư} = 0,25a – 2b

=> m_giảm = m_O2 + m_Cl2 + m_Cu = 32b + 71.0,75a + 64(0,75a + 2b) = 20,225g

=> 101,25a + 160b = 20,225⁽¹⁾

Khi cho Fe vào : Fe + 2H⁺ -> Fe²⁺ + H₂

Fe + Cu²⁺ -> Fe²⁺ + Cu

=> m_giảm = m_{Fe pứ} - m_{Cu tạo ra}

=> m – 0,9675m = 56(2b + 0,25a – 2b) – 64(0,25a – 2b)

=> 0,0325m = 128b – 2a^(**)

Từ (*),(**) => b = 14,39a ⁽²⁾

Từ (1),(2) => a = 0,18 ; b = 0,0125 mol

=> n_{e trao đổi} = 2n_{Cu2+ đp} = 0,32 ol

=> t = 11523s

Đáp án C

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.