Hòa tan hỗn hợp gồm FeCl3, Fe2(SO4)3, CuCl2 và CuSO4 vào nước thành 200 ml dung dịch X. Điện phân 100 ml dung dịch X cho đến khi hết ion Cl− thì dừng điện phân thấy catot tăng 9,6 gam, đồng thời khối lượng dung dịch giảm 27,35 gam. Dung dịch sau điện phân phản ứng với NaOH vừa đủ thu được kết tủa Y, Nung Y trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 44 gam hỗn hợp hai oxit kim loại. Cô cạn 100 ml dung dịch X thu được m gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của m là
Thứ tự điện phân:
- Ở catot:
Fe3+ + 1e → Fe2+
Cu2+ + 2e → Cu
Fe2+ + 2e → Fe
2H2O + 2e → 2OH- + H2
- Ở anot:
2Cl- → Cl2 + 2e
2H2O → 4H+ + O2 + 4e
- Dung dịch sau điện phân + NaOH tạo kết tủa B nung kết tủa B thu được 2 oxit kim loại
oxit là CuO và Fe2O3
Dung dịch sau điện phân chỉ có Cu2+, Fe2+, SO42-.
Chất rắn thu được sau điện phân chỉ gồm Cu
nCu = 9,6/64 = 0,15 mol
mdd giảm = mCu + mCl2 = 27,35 gam
mCl2 = 27,35 - 9,6 = 17,75
nCl2 = 0,25 mol
Bảo toàn e: nFe3+ + 2nCu2+ = 2nCl2
nFe3+ = 0,2 mol
nFe2+ sau đp = 0,2 mol
nFe2O3 = 1/2.nFe2+ = 0,1 mol
Ta có:
moxit = mCu + mFe2O3 mCuO = 44 - 0,1.160 = 28 gam
nCuO = 0,35 mol = nCu2+dư
nCu ban đầu = 0,15 + 0,35 = 0,5 mol
Vậy dung dịch ban đầu có: 0,5 mol Cu2+; 0,2 mol Fe3+; 0,5 mol Cl-; SO42-
Bảo toàn điện tích:
2nCu + 3nFe = nCl + 2nSO4 nSO42- = 0,55 mol
mmuối khan = mCu + mFe + mCl + mSO4 = 113,75 gam