Hòa tan hoàn toàn 12,48 gam hỗn hợp Fe3O4 và CuO (tỉ lệ mol 1:1) trong 400 ml dung dịch HCl 1,2M, thu

Câu hỏi số 560671:

Vận dụng cao

Hòa tan hoàn toàn 12,48 gam hỗn hợp Fe₃O₄ và CuO (tỉ lệ mol 1:1) trong 400 ml dung dịch HCl 1,2M, thu được dung dịch X. Điện phân dung dịch X (với điện cực trơ, màng ngăn, dòng điện có cường độ ổn định), sau một thời gian thì dừng điện phân, thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 8,24 gam so với dung dịch X. Cho tiếp dung dịch AgNO₃ dư vào Y, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất của NO₃^-) và m gam kết tủa. Giả thiết hiệu suất điện phân đạt 100% và nước bay hơi không đáng kể. Giá trị của m là

A. 50,8.

B. 49,6.

C. 47,8.

D. 52,4.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:560671

Phương pháp giải

12,48 gam {Fe₃O₄, CuO} + HCl (0,48^mol) ⟶ X: {Cu²⁺; Fe²⁺; Fe³⁺; H⁺_dư; Cl^-} \(\xrightarrow{{{dpdd}}}\) Y

Y + AgNO₃ dư ⟶ m gam ↓ : AgCl và Ag

+) n_Fe3O4 = n_CuO

+) BTNT O: n_H2O = 4n_Fe3O4 + n_CuO ⟹ n_H⁺_dư

+) Trong X có: Cu²⁺; Fe²⁺; Fe³⁺; H⁺_dư; Cl^-.

BTĐT trong X: 2n_Fe²⁺ + 3n_Fe³⁺ và BTNT Fe: n_Fe²⁺ + n_Fe³⁺ = 3.n_Fe3O4

⟹ n_Fe²⁺ ; n_Fe³⁺

+) Điện phân dd X:

Catot (+):

Fe⁺³ + 1e ⟶ Fe⁺²

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu

Anot (-):

2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

⟹ m_giảm = m_Cl2 + m_Cu ⟹ n_Cl^-_(Y)

⟹ Trong Y có: Fe²⁺; Cl^-; H⁺_dư

3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃^- ⟶ 3Fe³⁺ + NO + H₂O

Fe²⁺ + Ag⁺ ⟶ Fe³⁺ + Ag ↓

Cl^- + Ag⁺ ⟶ AgCl ↓

⟹ m_↓ = m_AgCl + m_Ag

Giải chi tiết

12,48 gam {Fe₃O₄, CuO} + HCl (0,48^mol) ⟶ X: {Cu²⁺; Fe²⁺; Fe³⁺; H⁺_dư; Cl^-} \(\xrightarrow{{{dpdd}}}\) Y

Y + AgNO₃ dư ⟶ m gam ↓ : AgCl và Ag

+) n_Fe3O4 = n_CuO = 0,04

+) BTNT O: n_H2O = 4n_Fe3O4 + n_CuO = 0,2 ⟹ n_H⁺_dư = 0,48 – 0,2.2 = 0,08

+) Trong X có: Cu²⁺ (0,04); Fe²⁺; Fe³⁺; H⁺_dư (0,08); Cl^- (0,48).

BTĐT trong X: 2n_Fe²⁺ + 3n_Fe³⁺ = 0,32 và BTNT Fe: n_Fe²⁺ + n_Fe³⁺ = 3.n_Fe3O4 = 0,12

⟹ n_Fe²⁺ = 0,04; n_Fe³⁺ = 0,08

+) Điện phân dd X:

Catot (+):

Fe⁺³ + 1e ⟶ Fe⁺²

0,08 ⟶ 0,08 ⟶ 0,08

Cu²⁺ + 2e ⟶ Cu

0,04 ⟶ 0,08 ⟶ 0,04

Anot (-):

2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

0,16 ⟵ 0,08 ⟵ 0,16

⟹ m_giảm = m_Cl2 + m_Cu = 0,08.71 + 0,04.64 = 8,24 (thỏa mãn).

⟹ n_Cl^-_(Y) = 0,48 – 0,16 = 0,32

⟹ Trong Y có: Fe²⁺ (0,12); Cl^- (0,32); H⁺_dư (0,08).

3Fe²⁺ + 4H⁺ + NO₃^- ⟶ 3Fe³⁺ + NO + H₂O

0,06 ⟵ 0,08

Fe²⁺ + Ag⁺ ⟶ Fe³⁺ + Ag ↓

0,06 ⟶ 0,06

Cl^- + Ag⁺ ⟶ AgCl ↓

0,32 ⟶ 0,32

⟹ m_↓ = m_AgCl + m_Ag = 52,4 gam

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.