Hoà tan 2,64 gam hỗn hợp bột gồm Fe3O4 và Cu (tỉ lệ mol tương ứng là 2:1) trong dung dịch HCl

Câu hỏi số 534886:

Vận dụng cao

Hoà tan 2,64 gam hỗn hợp bột gồm Fe₃O₄ và Cu (tỉ lệ mol tương ứng là 2:1) trong dung dịch HCl vừa đủ, thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tác với dung dịch chứa 0,11 mol AgNO₃, thu được kết tủa Y, dung dịch Z. Đem điện phân dung dịch Z với cường độ dòng điện không đổi 5A. Đồ thị biểu diễn về độ giảm khối lượng dung dịch Z với thời gian t như sau:

Giá trị của a và x lần lượt là

A. 1,76 và 193.

B. 1,60 và 173,7.

C. 1,76 và 173,7.

D. 1,60 và 193.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:534886

Phương pháp giải

Đặt n_Fe3O4 = 2x mol; n_Cu = x mol

Từ 2,64 g ⟹ x

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

Cu + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂

⟹ Thành phần dung dịch X

Ag⁺ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag

Ag⁺ + Cl^- → AgCl ↓

⟹ Thành phần dung dịch Z

Từng giai đoạn trong quá trình điện phân ứng với việc điện phân hết 1 cation ở catot, còn ở anot diễn ra quá trình oxi hóa H₂O để tạo thành O₂.

Giải chi tiết

- Đặt n_Fe3O4 = 2x mol; n_Cu = x mol

⟹ 232.2x + 64x = 2,64 ⟹ x = 0,005

Fe₃O₄ + 8HCl → 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

0,01 → 0,08 → 0,02 → 0,01

Cu + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂

Bđ: 0,005 0,02

Pứ: 0,005 0,01 0,005 0,01

⟹ Dung dịch X gồm 0,005 mol CuCl₂; 0,01 mol FeCl₃; 0,02 mol FeCl₂

- Cho X + AgNO₃:

Ag⁺ + Fe²⁺ → Fe³⁺ + Ag

0,02 ← 0,02

Ag⁺ + Cl^- → AgCl ↓

0,08 ← 0,08

⟹ Dung dịch Z gồm 0,005 mol Cu(NO₃)₂; 0,03 mol Fe(NO₃)₃; 0,01 mol AgNO₃

- Giai đoạn 1 khi điện phân dung dịch Z:

Ag⁺ + 1e → Ag ↓ H₂O – 2e → 2H⁺ + 1/2O₂ ↑

0,01 → 0,01 → 0,01 0,01 → 0,0025

m _{dd giảm} = 0,01.108 + 0,0025.32 = 1,16 ⟹ Thỏa mãn.

⟹ t = n_e.F/I = 0,01.96500/5 = 193 giây.

- Giai đoạn 3 khi điện phân dung dịch Z:

n_e = It/F = 5.868,5/96500 = 0,045 mol

Ag⁺ + 1e → Ag ↓ H₂O – 2e → 2H⁺ + 1/2O₂ ↑

0,01 → 0,01 → 0,01 0,01 → 0,0025

Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

0,03 → 0,03

Cu²⁺ + 2e → Cu ↓

n_Cu = (0,045 – 0,01 – 0,03)/2 = 0,0025 mol

n_O2 = 0,045/4 = 0,01125 mol

⟹ a = 0,01.108 + 0,0025.64 + 0,01125.32 = 1,6 g.

Đáp án cần chọn là: D

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.