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

Câu hỏi số 339574:

Vận dụng

Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, hiệu suất 100%, dòng điện có cường độ không đổi) dung dịch X gồm 0,3 mol CuSO₄ và 0,225 mol HCl, sau một thời gian điện phân thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 21,1875 gam so với khối lượng của dung dịch X. Cho 22,5 gam bột Fe vào dung dịch Y đến khi kết thúc các phản ứng thu được m gam kim loại. Giá trị của m là

A. 22,95.

B. 12,90.

C. 16,20.

D. 12,00.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:339574

Phương pháp giải

Tại A(+) thì : 2Cl^- → Cl₂ +2e

2 H₂O → 4H⁺ +O₂ + 4e

Tại K (-) thì Cu²⁺ +2e → Cu

2H⁺ +2e → H₂

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

Nếu Cu²⁺ điện phân hết → m_{dd giảm (1)}

Nếu chỉ có Cl^- điện phân hết thì → m_{dd giảm (2)}

→ m_{dd giảm (2)} < m_{dd giảm} = 21,1875 < m_{dd giảm (1)}

nên Cu²⁺ chưa điện phân hết tại K còn tại A điện phân cả nước và Cl^-

Đặt n_Cu²⁺_{điện phân} = x mol

Bảo toàn e thì → n_O2 → m_{dd giảm}= m_Cu + m_Cl2 + m_O2 → x

→ số mol các ion của dd Y

Y + 0,4 mol Fe thì Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂

→ m_{kim loại} = m_Fe – m_{Fe phảnứng} + m_Cu

Giải chi tiết

Tại A(+) thì : 2Cl^- → Cl₂ +2e

2 H₂O → 4H⁺ +O₂ + 4e

Tại K (-) thì Cu²⁺ +2e → Cu

2H⁺ +2e → H₂

2H₂O + 2e → 2OH^- + H₂

Nếu Cu²⁺ điện phân hết thì n_e = 2.0,3 = 0,6 mol e → n_O2 = (0,6 – 0,225) : a= 0,09375 mol

→ m_{dd giảm (1)} = 0,3.64 + 0,225.35,5 + 0,09375.32= 30,1875 gam

Nếu chỉ có Cl^- điện phân hết thì n_e = 0,225 < 2n_Cu²⁺ → n_Cu = 0,225 : 2 =0,1125 mol

→ m_{dd giảm (2)} = 0,1125.64 + 0,225.35,5 = 15,1875

Vì m_{dd giảm (2)} = 15,1875 < m_{dd giảm} = 21,1875 < m_{dd giảm (1)} = 30,1875 gam

nên Cu²⁺ chưa điện phân hết tại K còn tại A điện phân cả nước và Cl^-

Đặt n_Cu²⁺_{điện phân} = x mol thì n_e = 2x

Bảo toàn e thì n_O2 = (2x – 0,225) : 4 mol

Có m_{dd giảm}= 64x + (2x – 0,225) : 4 .32 + 0,225.35,5 = 21,1875 → x = 0,1875 mol

→ dd Y thu được có n_Cu²⁺ = 0,3 – 0,1875 = 0,1125 mol; n_H⁺ = 2x – 0,225 + 0,225 = 0,375 mol và SO₄^2- : 0,3 mol

Y + 0,4 mol Fe thì Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu

0,1125 0,1125 0,1125 mol

Fe + 2H⁺→ Fe²⁺ + H₂

0,1875 0,375 mol

Nên m_{kim loại} = m_Fe – m_{Fe phảnứng} + m_Cu = 22,5 – ( 0,1125 + 0,1875).56 + 0,1125.64 = 12,9 gam

Đáp án cần chọn là: B

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.