Tiến hành điện phân (với điện cực trơ và cường dòng điện có cường độ không đổi) dung dịch X gồm CuSO4 và HCl (tỉ lệ mol tương ứng là 4 : 3) sau một thời gian, thu được dung dịch Y có khối lượng giảm 21,1875 gam so với khối lượng dung dịch X. Cho 22,5 gam bột Fe vào Y đến khi kết thúc các phản ứng, thu được dung dịch Z; 4,2 lít khí H2 (đktc) và m gam hỗn hợp rắn T. Biết các khí sinh ra trong quá trình điện phân hòa tan không đáng kể trong nước và hiệu suất đạt 100%. Giá trị của m là

Chọn A.

Đặt CuSO4 (4x mol) và HCl (3x mol)

Cho Fe tác dụng với Y thu được khí H2 và hỗn hợp rắn T (chứa 2 kim loại Fe dư, Cu)

 Y chứa Cu2+ dư (y mol), H+, SO42- (4x mol)

Ta có: nH+=2nH2= 0,375 mol  Þ BTĐT: 2y = 4x.2 – 0,375 (1)

Tại catot có Cu (4x – y mol) còn tại anot có Cl2 (1,5x mol) và O2 (z mol)

BT e: 2.(4x – y) = 1,5x.2 + 4z (2)

Theo khối lượng giảm: 64.(4x – y) + 71.1,5x + 32z = 21,1875 (3)

Từ (1), (2), (3) suy ra: x = 0,075 ; y = 0,1125 ; z = 0,0375

Khi cho 22,5 gam Fe tác dụng với Y thì: nFe pư = nH2+nCu2+ = 0,3 mol

Kim loại thu được gồm Fe dư và Cu (0,1125 mol)

m = 22,5 – 0,3.56 + 0,1125.64 = 12,9 (g).