Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Ca, CuO, MgO và Fe2O3 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 Na2CO3 dư thì thu được 2,408 lít khí CO2 (đktc). Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Phần trăm khối lượng của Fe2O3 trong hỗn hợp X gần với giá trị nào nhất sau đây.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiQua trình điện phân
Anot (+) Cl-
2Cl- → Cl2 + 2e
Catot (-): Fe3+, Cu2+, H+, Fe2+
Fe3+ + 1e → Fe2+
Cu2+ + 2e → Cu
2H+ + 2e → H2
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.nCl2 = 0,1 mol
→ b + d = 0,05 mol
Bên cạnh đó, khối lượng kết tủa = 2,24 = mCu → nCu = 0,035 mol
Thay vào thí nghiệm 2:
2Fe3+ + 3CO2- + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2
2H+ dư + CO32- → H2O + CO2
0,017 0,085
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%
Đề thi thử THPT QG môn Hóa học năm 2018
Trường THPT Quang Trung