điện phân với điện cực trơ 200 ml dung dịch cuso4 nồng độ xM ,sau một thời gian thu được dung dịch Y vẫn còn màu xanh, có khối lượng giảm 8 gam so với dung dịch ban đầu . cho 16,8 gam bột Fe vào dung dịch Y,sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 12,4 gam kim loại giá trị của x là

Đáp án:

 x=1,25M

Giải thích các bước giải:

 Ta có: 

\({n_{CuS{O_4}}} = 0,2x{\text{ mol}}\)

Vì sau khi điện phân dung dịch còn màu xanh nên muối đồng sunfat dư.

Quá trình điện phân:

Ở catot:

\(C{u^{2 + }} + 2e\xrightarrow{{}}Cu\)

Ở anot:

\(2{H_2}O\xrightarrow{{}}4{H^ + } + {O_2} + 4e\)

Gọi số mol muối bị điện phân là a.

\( \to {n_{Cu}} = {n_{CuS{O_4}}} = a;{n_{{O_2}}} = \frac{{2{n_{Cu}}}}{4} = 0,5a \to 64a + 32.0,5a = 8 \to a = 0,1\)

Dung dịch sau phản ứng chứa 0,2x-0,1 mol \(CuS{O_4}\) và 0,1 mol \({H_2}S{O_4}\)

Cho Fe vào Y

\(Fe + {H_2}S{O_4}\xrightarrow{{}}FeS{O_4} + {H_2}\)

\(Fe + CuS{O_4}\xrightarrow{{}}FeS{O_4} + Cu\)

Sau khi tác dụng với axit thì số mol Fe phản ứng là 0,1 mol.

Lúc này khối lượng kim loại còn là \(16,8 - 0,1.56 = 11,2gam < 12,4{\text{ gam}}\)

Do vậy phản ứng tiếp theo làm tăng 1,2 gam.

\( \to {n_{CuS{O_4}}} = \frac{{1,2}}{{64 - 56}} = 0,15{\text{ mol = 0}}{\text{,2x - 0}}{\text{,1}} \to {\text{x = 1}}{\text{,25M}}\)