Đáp án đúng: A
Giải chi tiết:nFeCl3 = 13 : 162,5 = 0,08 mol
Do khi cho AgNO3 dư vào dd sau điện phân thấy có khí NO thoát ra nên dd sau điện phân chứa H+, do đó HCl dư.
Sơ đồ bài toán:
\(27,2(g)X\left\{ \matrix{ F{e_3}{O_4} \hfill \cr F{e_2}{O_3} \hfill \cr Cu \hfill \cr} \right.\buildrel { + HCl:0,9} \over \longrightarrow {\rm{dd}}\,Y\left\{ \matrix{ F{e^{3 + }}:0,08 \hfill \cr F{e^{2 + }}:x \hfill \cr C{u^{2 + }}:y \hfill \cr {H^ + }:z \hfill \cr C{l^ - }:0,9 \hfill \cr} \right.\buildrel {dp{\rm{dd}}} \over \longrightarrow m\,{\rm{dd}} \downarrow = 13,64(g)\)
+ BTĐT cho dd Y có: 3nFe3+ + 2nFe2+ + 2nCu2+ + nH+ = nCl- => 0,08.3 + 2x + 2y + z = 0,9 (1)
+ Phản ứng điện phân dung dịch Y
Catot: Thứ tự điện phân: Fe3+, Cu2+, H+, Fe2+
Điện phân đến khi catot bắt đầu thoát ra khí thì dừng lại => Điện phân hết Fe3+ và Cu2+; H+ và Fe2+ chưa bị điện phân.
Fe3+ + 1e → Fe2+
0,08 → 0,08 → 0,08
Cu2+ + 2e → Cu
y → 2y → y
Anot:
2Cl- → Cl2 + 2e
0,08+2y ← 0,04+y ← 0,08+2y
Ta có: m dd giảm = mCu + mCl2 => 64y + 71(0,04+y) = 13,64 (2)
+ Xét phản ứng của X và HCl:
nH+ phản ứng = nH+ bđ – nH+ dư = 0,9 – z (mol) => nO(X) = 0,5nH+ pư = 0,45 – 0,5z (mol)
=> mX = mFe + mCu + mO => 56(0,08 + x) + 64y + 16(0,45-0,5z) = 27,2 (3)
Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,2; y = 0,08; z = 0,1
Dung dịch sau điện phân gồm:
\(\left\{ \matrix{ F{e^{2 + }}:0,08 + x = 0,{28^{mol}} \hfill \cr {H^ + }:0,{1^{mol}} \hfill \cr C{l^ - }:0,{66^{mol}}(BTDT) \hfill \cr} \right.\)
Cho dd sau điện phân tác dụng AgNO3 dư:
3Fe2+ + 4H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O
0,075dư 0,205 ← 0,1
Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag
0,205 → 0,205
Ag+ + Cl- → AgCl
0,66 → 0,66
=> m kết tủa = mAg + mAgCl = 0,205.108 + 0,66.143,5 = 116,85 gam
Đáp án A
