Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, hiệu suất 100% dòng điện có cường độ không

Câu hỏi số 302198:

Vận dụng cao

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

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:302198

Phương pháp giải

Do m_Cu + m_Cl = 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: 2n_Cu2+ (0,4 mol) > n_Cl- (0,15 mol)

=> Cu²⁺ đị điện phân chưa hết

Catot:

Cu²⁺+ 2e → Cu

Anot:

Cl^- → 0,5Cl₂ + 1e

H₂O → 0,5O₂ + 2H⁺+ 2e

Giải chi tiết

Do m_Cu + m_Cl = 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: 2n_Cu2+ (0,4 mol) > n_Cl- (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} = m_Cu + m_Cl2 + m_O2 => 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

SO₄^2-: 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}= m_{Fe dư} + m_Cu= 15 – 56.(0,075 + 0,125) + 64.0,075 = 8,6 gam

Đáp án cần chọn là: A

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.