Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CuSO₄ và FeCl₃ vào nước dư thu được dung dịch X. Điện phân dung dịch X với điện cực trơ đến khi ở anot thoát ra 0,2 mol hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H₂ bằng 30,625 thì dừng lại. Dung dịch thu được sau điện phân có chứa 2 muối có nồng độ mol bằng nhau. Giả sử hiệu suất của quá trình điện phân là 100%, khí sinh ra không tan trong dung dịch. Giá trị của m là

Trả lời:

Hai khí thoát ra ở anot là Cl₂ và O₂:

Ta có hệ phương trình: 

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\sum {n_{hh}} = {n_{C{l_2}}} + {n_} = 0,2}\\{\sum {m_{hh}} = 71{n_{C{l_2}}} + 32{n_} = 30,625.2.0,2}\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{n_{C{l_2}}} = 0,15}\\{{n_} = 0,05}\end{array}} \right.\)

Sau phản ứng thu được 2 muối có nồng độ bằng nhau → số mol 2 muối bằng nhau

→ Fe³⁺ điện phân hết, Cu²⁺ điện phân dư

BTNT "Cl": 3n_FeCl3  = 2n_Cl2 → n_FeCl3 = 2/3. 0,15 = 0,1 (mol)

→ n_{Cu2+ dư} = n_Fe2+ = n_Fe3+  = 0,1 (mol)

Đặt  n_{Cu2+ điện phân} = a (mol)

BT e ta có: 0,1 + 2a = 0,3 + 0,2 → a = 0,2 (mol)

BTNT "Cu": n_CuSO4 = n_{Cu2+ điện phân}  + n_{Cu2+ dư} = 0,2 + 0,1 = 0,3 (mol)

→ m = m_CuSO4 + m_FeCl3 = 0,3.160 + 0,1.162,5 = 64,25 (g)

Đáp án cần chọn là: B