Đáp án đúng: B
Phương pháp giải:
- Xét phản ứng điện phân:
Bên catot, thứ tự điện phân là: Fe3+; Cu2+, H+, Fe2+, H2O
Bên Anot, thứ tự điện phân là: Cl-, H2O
Nhưng vì chỉ điện phân đến khi 2 bên đều bắt đầu thoát khí nên
+ ở catot, chỉ có Fe3+: Cu2+ bị điện phân
+ ở anot, chỉ có Cl- bị điện phân
- Xét phản ứng của dd A với dd AgNO3
+ Phản ứng tạo kết tủa chắc chắn có Ag và AgCl
Sử dụng BTNT Cl, Ag
+ Phản ứng tạo 1 muối duy nhất nên muối đó chỉ có thể là Fe(NO3)3
+ Phản ứng chắc chắn tạo hỗn hợp khí dạng NxOy, tạm gọi là khí X
+ Bảo toàn khối lượng ta có: mFeCl2, HCl + mAgNO3 = m↓ + mFe(NO3)3 + mX + mH2O → mX = ? (g)
+ Xét toàn bộ quá trình phản ứng:
Dd sau cùng là Fe(NO3)3
mdd Fe(NO3)3 = mddA + mdd AgNO3 - m↓ - mX↑ =?
Từ đó tính được a% = ?
Giải chi tiết:- Xét phản ứng điện phân:
Bên catot, thứ tự điện phân là: Fe3+; Cu2+, H+, Fe2+, H2O
Bên Anot, thứ tự điện phân là: Cl-, H2O
Nhưng vì chỉ điện phân đến khi 2 bên đều bắt đầu thoát khí nên
+ ở catot, chỉ có Fe3+: Cu2+ bị điện phân
Fe3+ +1e → Fe2+
Cu2+ +2e → Cu
+ ở anot, chỉ có Cl- bị điện phân
2Cl- → Cl2 + 2e
Suy ra, dd A còn lại sau khi điện phân là: FeCl2 và HCl
nFeCl2 = nFeCl3 = 0,2 (mol) ; nHCl = 0,16 (mol)
mddA = 100 – mCuCl2 = 100 – 0,1.135 = 86,5 (g)
- Xét phản ứng của dd A với dd AgNO3
+ Phản ứng tạo kết tủa chắc chắn có Ag và AgCl
nAgCl↓ = nHCl + 2nFeCl2 = 0,16 + 2.0,2 = 0,56 (mol)
\( \to {n_{Ag}} = \frac{{90,08 - 0,56.143,5}}{{108}} = 0,09\,(mol)\)
BTNT “Ag”: nAgNO3 = nAgCl↓ + nAg↓ = 0,56 + 0,09 = 0,65 (mol)
+ Phản ứng tạo 1 muối duy nhất nên muối đó chỉ có thể là Fe(NO3)3
nFe(NO3)3 = nFeCl2 = 0,2 (mol)
+ Phản ứng chắc chắn tạo hỗn hợp khí dạng NxOy, tạm gọi là khí X
Ta có: \({n_{{H_2}O}} = \frac{1}{2}{n_{HCl}} = 0,08\,(mol)\)
+ Bảo toàn khối lượng ta có: mFeCl2, HCl + mAgNO3 = m↓ + mFe(NO3)3 + mX + mH2O
→ 0,2.127 + 0,16.36,5 + 0,65.170 = 90,08 + 0,2.242 + mX + 0,08.18
→ mX = 1,82 (g)
+ Xét toàn bộ quá trình phản ứng:
Dd sau cùng là Fe(NO3)3
mdd Fe(NO3)3 = mddA + mdd AgNO3 - m↓ - mX↑
= 86,5 + 150 – 90,08 – 1,82
= 144,6 (g)
\(a\% = \frac{{{m_{Fe{{(N{O_3})}_3}}}}}{{{m_{d{d_{Fe{{(N{O_3})}_3}}}}}\,}}.100\% = \frac{{0,2.242}}{{144,6}}.100\% = 33,47\% \) gần nhất với 33,5%
Đáp án B
