Hòa tan hết 27,2 gam hỗn hợp rắn X gồm Fe3O4, Fe2O3 và Cu trong dung dịch chứa 0,9 mol HCl (dung dư) thu được dung dịch y có chứa 13,0 gam FeCl3 . Tiến hành điện phân dung dịch Y bằng điện cực trơ đến khi catot bắt đầu có khí thoát ra thì dừng điện phân thấy khối lượng dưng dịch giảm 13,64 gam. Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch sau điện phân , kết thúc phản ứng thấy khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất) đồng thời thu được m gam kết tủa. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây
A. 116,31
B. 118,64
C. 117,39
D. 116,85
Đáp án D
nFe3+ = 0,08 (mol); H+ còn dư
Dd Y gồm: FeCl3 , FeCl2, CuCl2, HCl dư
Qúa trình điện phân dd Y
Catôt (Fe3+, Fe2+, Cu2+, H+) Anốt (Cl-)
Fe3+ +1e → Fe2+ 2Cl- + 2e → Cl2
0,08 → 0,08
Cu 2+ + 2e → Cu
x → 2x
2H+ + 2e → H2
Khi catốt có khí thì ngừng => chưa xảy ra phản ứng điện phân H+
Gọi nCuCl2 = x (mol)
=> ne trao đổi = 0,08 + 2x = 2nCl2
mdd giảm = mCu + mCl2 = 64x + 71( 0,04 + x) = 13,64
=> x = 0,08 (mol)
Gọi số mol Fe3O4 và Fe2O3 lần lượt là a và b mol
BTKL: 232a + 160b + 0,08.64 = 27,2 (1)
2Fe3+ + Cu → Fe2+ + Cu2+
=> nFe3+ sau = nFe3+ ban đầu – nCu
<=> 2a + 2b – 2.0,08 = 0,08 (2)
Từ (1) và (2) => a = 0,04 ; b = 0,08 mol
BTNT Fe: nFe2+ = nFe bđ – nFe3+ sau = 0,2 mol
nH+ dư = nHCl dư = nHCl bđ – 3nFeCl3 – 2nFeCl2 – 2nCuCl2 = 0,1 mol
Sau điện phân thì nFe2+ = 0,28 (mol); nCl- = 0,66 (mol); nH+ = 0,1 (mol)
Khi cho AgNO3 vào:
3Fe2+ + 4H+ + NO3- →3Fe3+ + NO + H2O
0,075← 0,1
Ag+ + Fe2+ → Fe3+ + Ag↓
(0,28 – 0,075)→ 0,205
Ag+ + Cl- → AgCl↓
0,66 → 0,66
m↓ = mAg + mAgCl = 0,205.108 + 0,66.143,5 = 116,85(g)
