Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe3O4, Zn vào dung dịch chứa đồng thời HNO3 và 1,726 mol HCl, sau khi các phản ứng x?
Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe3O4, Zn vào dung dịch chứa đồng thời HNO3 và 1,726 mol HCl, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa 95,105 gam các muối clorua và 0,062 mol hỗn hợp 2 khí N2O, NO (tổng khối lượng hỗn hợp khí là 2,308 gam). Nếu đem dung dịch Y tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, thì thu được 254,161 gam kết tủa. Còn nếu đem dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 54,554 gam kết tủa. Giá trị m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 46,0
B. 38,0
C. 43,0
D. 56,7
Đáp án C
Giải:Đặt a = nN2O và b = nNO
Ta có: a + b = 0,062 và 44a + 30b = 2,308
Giải hệ ta được a = 0,032 và b = 0,03
Đặt x = nFe3O4; y = nNH4+; z = nMg và t = nZn
Bảo toàn N ta có: nHNO3 = 2nN2O + nNO + nNH4+ = 0,094 + y
Bảo toàn H ta có: nHNO3 + nHCl = 4nNH4+ + 2nHO
\(\Rightarrow\) nH2O = 0,91 – 1,5y
Ghép cụm ta có: nH2O = 4nFe3O4 + 5nN2O + 2nNO
\(\Rightarrow\) 0,91 – 1,5y = 4x + 5 * 0,032 + 2 * 0,03 (1)
Bảo toàn Cl ta có: nAgCl = nHCl = 1,726 \(\Rightarrow\) nAg = \(\dfrac{254,161 - 1,726*143,5}{108}\) = 0,06 mol
Do đó: nFe2+ = nAg = 0,06
Bảo toàn Fe ta được: nFe3+ = 3x – 0,06
Bảo toàn điện tích ở dung dịch Y: 2nFe2+ + 3nFe3+ + nNH4+ + 2nMg2+ + 2nZn2+ = nCl–
\(\Rightarrow\) 2*0,06 + 3 * (3x – 0,06) + y + 2z + 2t = 1,726 (2)
mmuối = 56 * 3x + 18y + 24z + 65t + 1,726 * 35,5 = 95,105 (3)
Kết tủa sau khi tác dụng NaOH gồm có: Fe(OH)2; Fe(OH)3 và Mg(OH)2
\(\Rightarrow\) mkết tủa = 0,06 * 90 + 107 * (3x – 0,06) + 58z = 54,554 (4)
Giải hệ 4 pt 4 ẩn đã đánh dấu ta được: x = 0,15; y = 0,02; z = 0,128 và t = 0,08
Vậy m = 0,15 * 232 + 0,128 * 24 + 0,08 * 65 = 43,072 gam
Đáp án C
