Hòa tan Fe2(SO4)3 vào 300 ml dung dịch CuCl2 0,2M thu được dung dịch M. Tiến hành điện phân dung dịch M bằng điện cực trơ, màng ngăn xốp với cường độ dòng điện là 6A trong thời gian điện phân là x giây, khối lượng dung dịch giảm là 7,3 gam. Nếu thời gian điện phân là y giây, thu được dung dịch Y có màu xanh lam và 1,456 lít khí sinh ra ở anot. Cho thanh Mg vào Y đến khi phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng thanh kim loại tăng 4,56 gam so với trước phản ứng. Giá trị của x gần nhất với
A. 4800. B. 3200. C. 2900. D. 1700.
Câu trả lời tốt nhất
nCuCl2 = 0,06; nFe2(SO4)3 = a
Khi điện phân y giây, tại anot:
n khí = 0,065 gồm Cl2 (0,06) và O2 (0,005)
—> ne = 2nCl2 + 4nO2 = 0,14
Tại catot: ne = nFe3+ + 2nCu2+ bị điện phân
—> nCu2+ bị điện phân = 0,07 – a
—> nCu2+ dư = a – 0,01
Khi thêm Mg vào Y thì thu được dung dịch chứa MgSO4 (3a mol, theo bảo toàn S)
Δm = 56.2a + 64(a – 0,01) – 24.3a = 4,56
—> a = 0,05
Thời điểm Cu2+ hết thì:
+ Catot: nFe2+ = 0,1, nCu = 0,06
+ Anot: nCl2 = 0,06, nO2 = 0,025
—> m giảm = mCu + mCl2 + mO2 = 8,9 > 7,3
Vậy lúc x giây thì Cu2+ vẫn chưa hết.
+ Catot: nFe2+ = 0,1, nCu = u
+ Anot: nCl2 = 0,06, nO2 = v
Bảo toàn electron: 2u + 0,1 = 0,06.2 + 4v
m giảm = 64u + 32v + 0,06.71 = 7,3
—> u = 0,04; v = 0,015
ne = xI/F = 2u + 0,1 —> x = 2895s