Hòa tan hết hỗn hợp gồm Cu và Fe3O4 trong dung dịch chứa 0,6 mol HCl
7/30
Hòa tan hết hỗn hợp gồm Cu và Fe3O4 trong dung dịch chứa 0,6 mol HCl, thu được dung dịch X. Tiến hành điện phân dung dịch X bằng điện cực trơ với cường độ dòng điện không đổi. Quá trình điện phân được biểu diễn theo đồ thị sau:
Nếu cho dung dịch AgNO3 đến dư vào X, kết thúc phản ứng thấy khí NO thoát ra (sản phẩm khử duy nhất của N+5) đồng thời thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là.
90,42 gam
89,34 gam
91,50 gam
92,58 gam
Chọn đáp án C
Khi điện phân 772s thì catot mới bắt đầu tăng khối lượng nên X chứa Fe3+.
Catot tăng sau đó không đổi một thời gian chứng tỏ dung dịch X chứa cả H+ dư.
X chứa Cu2+ (a mol), Fe2+ (b mol), Fe3+ (c mol), Cl- (0,6 mol), H+ dư.
Catot: Fe3+ + e Fe2+ | Anot: 2Cl-Cl2 + 2e |
Cu2+ + 2e Cu 2H+ + 2e H2 Fe2+ + 2eFe 2H2O + 2e 2 OH- + H2 | 2H2O4H+ + O2 + 4e |
nFe3O4=b+c3⇒nH2O=4/3(b+c)→BTNTHnH+(X)=0,6-8/3(b+c)
· Bảo toàn điện tích có: 2a + 2b + 3c + 0,6 – 8/3.(b+c) = 0,6 (1)
mcatot tăng max = 64a + 56.(b+c) = 12,64g (2)
· Điện phân hết Fe3+ cần 772s
Điện phân hết Cu2+, H+ cần 4632 – 772 = 3860s
Có 3860 = 5.772 nên bảo toàn electron có:
2a + 0,6 - 8/3.(b+c) = 5c (3)
· Từ (1), (2), (3) suy ra: a=0,04b=0,14c=0,04
⇒nH+(X)= 0,12 mol nNO = 0,12/4 = 0,03 mol
→BTenFe2+= 3nNO + nAg => nNO = 0.14 – 3.0,03 = 0,05 mol
m = mAgCl + mAg = 143,5.0,6 + 108.0,05 = 91,5g