Hòa tan hoàn toàn hh X gồm ba chất FeCl₃, FeCl₂, CuCl₂ trong nước thu được dung dịch Y. Điện phân dung dịch Y bằng dòng điện một chiều với điện cực trơ. Đồ thị biểu diễn khối lượng dung dịch giảm theo thời gian như sau: Nếu cho NaOH dư vào dung dịch đã điện phân được 10x giây thì thu được 31,5 gam kết tủa. Nếu điện phân dung dịch Y trong thời gian 12x giây giây sau đó cho AgNO₃ dư vào dung dịch sau điện phân thì khối lượng kết tủa thu được gần nhất ...

Đáp án B

Thứ tự điện phân bên catot: Fe³⁺; Cu²⁺; Fe²⁺ và bên anot có Cl^- bị điện phân.

Nhìn vào đồ thị ta thấy có 3 đoạn dung dịch thay đổi.

+ Đoạn 1: bên catot chỉ có Fe³⁺ điện phân, anot có Cl^-.

+ Đoạn 2: bên catot có Fe³⁺ và Cu²⁺, anot có Cl^-.

+ Đoạn 3: bên catot có cả 3 ion điện phân, anot có Cl^-.

Tại 2x (s):

Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺                                                              2Cl^- → Cl₂ + 2e.

Gọi n(Cl^-) = 2a → n(e) = n(Fe³⁺ bđ) = 2a mol.

→ Tại 7x (s) thì n(e) = 7a (mol

Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺.                                                             2Cl^- → Cl₂ + 2e.

2a→  2a  → 2a                                                                  7a  ← 3,5a ← 7a

Cu²⁺ + 2e → Cu

→ n(e trong đp Cu²⁺) = 5a → n(Cu²⁺ bđ) = 2,5a (mol)

→ m(dd giảm) = m(Cu) + m(Cl₂) = 64. 2,5a + 71. 3,5a = 40,85 → a = 0,1 mol

→ Tại 10x (s) thì n(e) = 1 mol.

Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺.                                                             2Cl^- → Cl₂ + 2e.

0,2→  0,2  → 0,2                                                              1 ← 0,5 ← 1

Cu²⁺ + 2e → Cu

0,25 → 0,5→ 0,25

Fe²⁺ + 2e → Fe.

→ n(e trong đp Fe²⁺) = 0,3 mol → n(Fe²⁺ đp) = 0,15 mol

Dung dịch sau phản ứng có Fe²⁺ dư và Cl^-.

Kết tủa là Fe(OH)₂ → n(Fe(OH)₂) = 0,35 mol → n(Fe²⁺ dư) = n(Fe²⁺bđ) + 0,2 – 0,15 = 0,35

→ n(Fe²⁺ bđ) = 0,3 mol

Vậy hỗn hợp ban đầu có: FeCl₃: 0,2 mol; CuCl₂ 0,25 mol và FeCl₂ 0,3 mol

Tại 12x (s): n(e) = 1,2 mol

Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺.                                                             2Cl^- → Cl₂ + 2e.

0,2→  0,2  → 0,2                                                              1,2 ← 0,6 ← 1,2

Cu²⁺ + 2e → Cu

0,25 → 0,5→ 0,25

Fe²⁺ + 2e → Fe

0,25← 0,5 → 0,25

Dung dịch sau điện phân có: Fe²⁺ (0,3 + 0,2 – 0,25 = 0,25 mol) và Cl^‑(0,5 mol)

Khi cho vào AgNO₃ thu được Ag (0,25 mol) và AgCl (0,5 mol)

→ m = 98,75 (g)