Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Ca, CuO, MgO và Fe_2O_3 vào 800 ml dung

Xuất bản: 24/08/2020 - Cập nhật: 24/08/2020 - Tác giả: Chu Huyền

Câu Hỏi:

Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Ca, CuO, MgO và $F{e_2}{O_3}$ vào 800 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau, phần 1 thực hiện quá trình điện phân với điện cực trơ, màng ngăn xốp, cho tới khi khí bắt đầu xuất hiện trên catot thì dừng điện phân, cẩn thận rửa catot, sấy khô và cân lại thì thấy khối lượng catot tăng 2,24 gam. Khi đó thể tích khí thu được trên anot là 1,12 lít. Phần 2, tác dụng với dung dịch $N{a_2}C{O_3}$ dư thì thu được 2,408 lít khí $C{O_2}$ (đktc). Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Phần trăm khối lượng của $F{e_2}{O_3}$ trong hỗn hợp X gần với giá trị nào nhất sau đây.

Đáp án và lời giải

đáp án đúng: D

$48(g)\,\left\{ \begin{array}{l}
Ca:\,a\,mol\\
CuO:\,b\,mol\\
MgO:\,c\,mol\\
F{e_2}{O_3}:\,d\,mol
\end{array} \right.\, + \,{\rm{dd}}\,HCl:\,0,8\,mol \to \left[ \begin{array}{l}
dp{\rm{dd}}\,\\
+ N{a_2}C{O_3}\,du\,\left| \begin{array}{l}
CaC{O_3}\\
CuC{O_3}\\
MgC{O_3}\\
Fe{(OH)_3}\\
C{O_2}:\,0,0725\,mol
\end{array} \right.
\end{array} \right.\,$
Quá trình điện phân
Anot (+): $C{l^ - }$
$2C{l^ - }\, \to \underbrace {C{l_2}}_{0,05}\, + 2e$
Catot (-): $F{e^{3 + }},\,C{u^{2 + }},\,{H^ + },\,F{e^{2 + }}$
$F{e^{3 + }}\, + \,1e\, \to \,\underbrace {F{e^{2 + }}}_{2d}$
$C{u^{2 + }}\, + \,2e\, \to \underbrace {Cu}_b$
$2{H^ + }\,\, + \,2e\,/ \to {H_2}\,$
Có thể coi Ca và MgO là một chất do cùng khối lượng phân tử và cùng tỷ lệ phản ứng với HCl.
Ta có: 40a + 80b + 160d = m
Bảo toàn e: 2b + 2d = 2.${n_{C{l_2}}}$ = 0,1 mol ⇔ b + d = 0,05 mol
Bên cạnh đó, khối lượng kết tủa = 2,24 = mCu ⇔ ${n_{Cu}}$ = 0,035 mol = b ⇒ d= 0,015 mol
Thay vào thí nghiệm 2:
$\underbrace {2F{e^{3 + }}}_{0,015}\,\, + \,3CO_3^{2 - }\, + \,3{H_2}O\, \to \,2Fe{(OH)_3}\, + \,\underbrace {3C{O_2}}_{0,0225}$
$2{H^ + }_{du}\,\, + CO_3^{2 - }\,\, \to {{\rm H}_2}O\, + C{O_2}\,$
0,017………………………0,085 mol
Như vậy, lượng HCl đã phản ứng: nHCl = 0,8 – 0,17.2 = 0,46 mol.
Ta có: 2(2a + 2b + 6d) = 0,46 ⇔ a + b + 3d = 0,115 mol
Thay b = 0,035 và d = 0,015 vào ⇒ a = 0,035 mol
Vậy %mFe2O3 = 36%

Chu Huyền (Tổng hợp)

đề trắc nghiệm hoá học Thi mới nhất

X