Đáp án đúng: C
Cách giải nhanh bài tập nàyDung dịch X chứa: 0,6 mol Cu2+; 0,4 mol Fe3+; 1,2 mol Cl-; 1,2 mol NO3-
- Tại anot:
Ta thấy: nCl2 max (= 0,6 mol) < nkhí (= 0,8 mol)
⇒ Ở anot còn sinh ra O2
⇒ Khí sinh ra ở anot gồm 0,6 mol Cl2 và 0,2 mol O2
Cl- → 0,5 Cl2 + 1e
0,6 → 1,2
H2O → 2H+ + 0,5 O2 + 2e
0,2 → 0,8
⇒ ne = 1,2 + 0,8 = 2 mol
- Tại catot thì thứ tự điện phân là: Fe3+ → Cu2+ → Fe2+ → H2O
Đặt ne = 2 mol vào các bán phản ứng điện phân:
Fe3+ + 1e → Fe2+
0,4 → 0,4còn 1,6 → 0,4
Cu2+ + 2e → Cu
0,6 → 1,2còn 0,4 → 0,6
Fe2+ + 2e → Fe
0,2 ← 0,4 → 0,2
⇒ nFe dư = 0,4 - 0,2 = 0,2 mol
Vậy dung dịch sau điện phân có chứa 0,2 mol Fe2+; 1,2 mol NO3-; H+
BTĐT ⇒ nH+ = nNO3- - 2nFe2+ = 1,2 - 2.0,2 = 0,8 mol
Lấy catot ra khỏi bình điện phân và khuấy đều sẽ có phản ứng:
3Fe2+ + 4H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O
0,2 → 0,2/3 (mol)
Sự chênh lệch khối lượng dung dịch đầu (dd X) và khối lượng dd sau (dd Y) chính là khối lượng của các chất tách ra khỏi dung dịch:
⇒ mX – mY = mCu + mFe + mO2 + mCl2 + mNO
= 0,6.64 + 0,2.56 + 0,2.32 + 0,6.71 + 30.(0,2/3)
= 100,6g
Đáp án C