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 ...

Đáp án D

n_Fe3+ = 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 n_CuCl2 = x (mol)

=> n_{e trao đổi} = 0,08 + 2x = 2n_Cl2

m_{dd giảm­} = m_Cu + m_Cl2  = 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⁺

=> n_{Fe3+ sau} =  n_{Fe3+ ban đầu} – n_Cu

<=> 2a + 2b – 2.0,08 = 0,08 (2)

Từ (1) và (2) => a = 0,04 ;  b = 0,08 mol

BTNT Fe: n_Fe2+ = n_{Fe bđ} – n_{Fe3+ sau} = 0,2 mol

n_{H+ dư} = n_{HCl dư} = n_{HCl bđ} – 3n_FeCl3 – 2n_FeCl2 – 2n_CuCl2 = 0,1 mol

Sau điện phân thì n_Fe2+ = 0,28 (mol); n_Cl- = 0,66 (mol); n_H+ = 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_↓ = m_Ag + m_AgCl = 0,205.108 + 0,66.143,5 = 116,85(g)