Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, hiệu suất 100%, dòng điện có cường độ không đổi), với dung dịch X gồm 0,4 mol CuSO4 và 0,25 mol NaCl, sau một thời gian điện phân thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 17,625g so với khối lượng dung dịch X. Cho 18g bột sắt Fe vào Y đến khi kết thức các phản ứng thu được m gam chất rắn. Bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước. Giá trị m là:
A. 14,52
B. 19,56
C. 21,76
D. 16,96
Đáp án B
Do cho Fe vào X thu được chất rắn => Y có Cu2+ dư tức là Cu2+ chưa bị điện phân hết
Do 0,125.71+0,125.64=16,876<17,625=> Cl- bị điện phân hết, H2O bị điện phân ở anot
Catot: Cu2+ +2e→ Cu
x 2x x
Anot: Cl- -1e→ 0,5Cl2
0,25 0,25 0,125
H2O -2e→ 0,5O2 + 2H+
4y y 4y
+ m dd giảm=mCu+mCl2+mO2=>64x+0,125.71+32y=17,625
+ n e trao đổi=>2x=0,25+4y
=>x=0,135; y=0,005
Vậy Y gồm: Cu2+ dư (0,4-0,135=0,265 mol); H+ (0,02 mol)
nFe>nCu2++2nH+ => Fe dư
Fe +2H+→ Fe2+ + H2
0,01← 0,02
Fe +Cu2+→ Fe2+ + Cu
0,265←0,265 0,265
m chất rắn=mCu+mFe dư=0,265.64+18-0,275.56=19,56 gam