Tiến hành điện phân 100 gam dung dịch chứa 0,2 mol FeCl3; 0,1 mol CuCl2 và 0,16 mol HCl (với 2 điện cực trơ) đến khi có khi bắt đầu thoát ra ở cả hai điện cực thì dừng điện phân. Đem phần dung dịch cho tác dụng hết với 150 gam dung dịch chứa AgNO3, kết thúc phản ứng thu được 90,08 gam kết tủa và dung dịch Y chứa một muối duy nhất có nồng độ a%. Giá trị của a gần nhất với giá trị nào sau đây?

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

– Xét phản ứng điện phân: Bên catot, thứ tự điện phân là: Fe 3+; Cu 2+, H+, Fe 2+, 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 Fe 3+: Cu 2+ 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 N x O y, tạm gọi là khí X+

Bảo toàn khối lượng ta có: m FeCl2, HCl+ m AgNO3 = m ↓+ m Fe(NO3)3+ m X+ m H2O → m X = ? (g)+ Xét toàn bộ quá trình phản ứng: Dd sau cùng là Fe(NO3 ) 3 m dd Fe(NO3)3 = m ddA+ m dd AgNO3− m↓− m X ↑ =?

Từ đó tính được a% = ?− Xét phản ứng điện phân: Bên catot, thứ tự điện phân là: Fe 3+; Cu 2+, H+, Fe 2+, 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 Fe 3+: Cu 2+ bị điện phân Fe 3++1e → Fe 2+ Cu 2++2e → Cu+ ở anot, chỉ có Cl− bị điện phân 2Cl− → Cl 2+ 2e

Suy ra, dd A còn lại sau khi điện phân là: FeCl 2 và HCl n FeCl2 = n FeCl3 = 0,2 (mol); n HCl = 0,16 (mol) m ddA = 100 – m CuCl2 = 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 n AgCl ↓ = n HCl+ 2n FeCl2­ = 0,16+ 2.0,2 = 0,56 (mol) → n Ag = (90,08− 0,56.143,5)/(108) = 0,09 (mol) BTNT “Ag”: n AgNO3 = n AgCl↓+ n Ag↓ = 0,56+ 0,09 = 0,65 (mol)+ Phản ứng tạo 1 muối duy nhất nên muối đó chỉ có thể là Fe(NO3 ) 3 n Fe(NO3)3 = n FeCl2 = 0,2 (mol)+ Phản ứng chắc chắn tạo hỗn hợp khí dạng N x O y, tạm gọi là khí X

Ta có: n_H2O = (1)/(2)n HCl = 0,08 (mol)+

Bảo toàn khối lượng ta có: m FeCl2, HCl+ m AgNO3 = m ↓+ m Fe(NO3)3+ m X+ m H2O → 0,2.127+ 0,16.36,5+ 0,65.170 = 90,08+ 0,2.242+ m X+ 0,08.18 → m X = 1,82 (g)+ Xét toàn bộ quá trình phản ứng: Dd sau cùng là Fe(NO3 ) 3 m dd Fe(NO3)3 = m ddA+ m dd AgNO3− m↓− m X ↑ = 86,5+ 150 – 90,08 – 1,82 = 144,6 (g) a\% = m_Fe(NO3)_3m_dd_Fe(NO3)_3.100\% = (0,2.242)/(144,6).100\% = 33,47\% gần nhất với 33,5%

Đáp án B

Từ phân tích trên, đáp án đúng là B. 33,5..