Hoà tan hỗn hợp gồm FeCl3, Fe2(SO4)3, CuCl2 và CuSO4 vào nước thành 200 ml

Câu hỏi:

Hoà tan hỗn hợp gồm ${\mathrm{FeCl}}_3, {\mathrm{Fe}}_2{\left({\mathrm{SO}}_4\right)}_3, {\mathrm{CuCl}}_2$ và ${\mathrm{CuSO}}_4$vào nước thành 200 ml dung dịch A. Điện phân 100 lít dung dịch A cho đến khi hết ion ${\mathrm{Cl}}^{-}$ thì dừng điện phân thấy catot tăng 6,4 gam, đồng thời khối lượng dung dịch giảm 17,05 gam. Dung dịch sau điện phân phản ứng với NaOH vừa đủ thu được kất tủa B, nung B trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16 gam hỗn hợp hai oxit kim loại, cô cạn 100 ml dung dịch A thu được m gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của m là :

A. 48,25

B. 57,85

C. 67,45

D. 38,65

Trả lời:

Đáp án A

Tại catot có thể lần lượt xảy ra các quá trình:

Tại anot có thể lần lượt xảy ra các quá trình:

Sau khi điện phân A, cho dung dịch này phản ứng với NaOH thu được kết tủa B, nung B đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp 2 oxit. Trong A có 2 loại ion kim loại

Mặt khác, khi điện phân dung dịch A cho đến khi hết ion ${\mathrm{Cl}}^{-}$ thì catot tăng 6,4 gam

⇒ Quá trình (2) đã xảy ra một phần, ${\mathrm{Cu}}^{2+}$ vẫn còn trong dung dịch sau điện phân.

Gọi số mol ${\mathrm{Fe}}^{3+}, {\mathrm{Cu}}^{2+}, {\mathrm{Cl}}^{-}, \mathrm{SO}{4}^{2-}$ trong 100ml dung dịch A lần lượt là a,b,c,d.

Khi điện phân hết 

Theo bảo toàn e: số  e do Fe³⁺ và Cu²⁺ nhận bằng số mol Cl^- nhường. a + 0,1.2 = c  (1)

Khối lượng dung dịch giảm gồm Cu²⁺ và Cl^- đã phản ứng và bị tách ra khỏi dung dịch

          6,4 + 35,5c = 17,05   (2)

Sau khi điện phân A, cho dung dịch này phản ứng với NaOH thu được kết tủa B, nung B đến khối lượng không đổi được 16 gam 2 oxit

Suy ra:   160,0,5a + 80(b – 0,1) = 16  (3)

Theo định luật bảo toàn điện tích, đối với dung dịch A ta có:

          3a + 2b = c + 2d   (4)

Giải hệ phương trình ta được:

a = 0,1; b = 0,2; c= 0,3; d = 0,2

Khối lượng muối trong 100ml dung dịch A là 48,25 gam