Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Hòa tan hết 8,56 gam hỗn hợp X gồm Fe₃O₄ và CuO (tỉ lệ mol tương ứng là 3:2) trong lượng vừa đủ dung dịch HCl, thu được dung dịch Y. Điện phân dung dịch Y (điện cực trơ, có màng ngăn, hiệu suất 100%) với cường độ dòng điện không đổi 5A, đến khi khối lượng dung dịch giảm 11,18 gam thì dừng điện phân và thu được dung dịch Z. Dung dịch Z tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch KMnO₄ 0,1M trong H₂SO₄ loãng. Giá trị của V là

A. 240 ml

B. 80 ml

C. 160 ml

D. 400 ml

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

Trong X có : n_Fe3O4 = 0,03 mol ; n_CuO = 0,02 mol

Khi phản ứng với HCl vừa đủ thì trong dung dịch có :

0,02 mol Cu²⁺ ; 0,03 mol Fe²⁺ ; 0,06 mol Fe³⁺ ; 0,28 mol Cl^- .

Khi điện phân :

     +/ Anot : 2Cl^- → Cl₂ + 2e

     +/ Catot : Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺ (1)

                   Cu²⁺ + 2e → Cu   (2)

                   Fe²⁺ + 2e → Fe    (3)

Nếu dung dịch chỉ giảm khối lượng vì Cl₂ bay ra , chỉ xảy ra (1) ở Catot

=> n_{e trao đổi} = 0,06 mol => m_Cl2  = 2.13g < 11,18g =>Loại

Nếu (10 và (20 xảy ra vừa đủ => n_{e trao đổi} = 0,1 mol

=> m_giảm = m_Cl2 + m_Cu = 4,83g < 11,18 =>Loại

Vậy xảy ra cả (1) ; (2) ; (3)

Đặt n_{Fe2+ phản ứng} = a mol

=> n_{e trao đổi} = (0,1 + 2a) mol => n_Cl2 = (0,05 + a) mol

=>m_Giảm = 0,02.64 + 56a + 71.(0,05 + a) = 11,18

=> a = 0,05 mol

=>n_{Fe2+ dư} = 0,03 + 0,06 – 0,05 = 0,04 mol

Khi phản ứng với KMnO₄ tạo MnSO₄ ; Fe²⁺ bị OXH thành Fe³⁺

Bảo toàn e : n_Fe2+ = 5n_KMnO4 => 0,04 = 5.0,1V

=>V = 0,08 l = 80 ml

=>B