Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Fe, Cu và Mg trong 200 gam dung dịch chứa 0,12 mol KNO3 và 0,33 mol H2SO4. Kết thúc p?
Moon.vn - Học để khẳng định mình

Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Fe, Cu và Mg trong 200 gam dung dịch chứa 0,12 mol KNO3 và 0,33 mol H2SO4. Kết thúc p?

ID [659200]

Hòa tan hoàn toàn 11,2 gam hỗn hợp Fe, Cu và Mg trong 200 gam dung dịch chứa 0,12 mol KNO3 và 0,33 mol H2SO4. Kết thúc phản ứng thu được dung dịch X chỉ chứa các muối trung hòa của kim loại và hỗn hợp khí Y gồm H2 và các khí chứa nitơ. Trong Y khí H2 chiếm 1/36 về khối lượng. Cho dung dịch X tác dụng với lượng dư dung dịch KOH, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 16 gam chất rắn. Nồng độ phần trăm muối sắt (II) trong dung dịch X là

A. 9,42%.
B. 3,17%.
C. 4,38%.
D. 6,92%.
Phạm Hùng Vương
https://fb.com/thayphamhungvuong
Đáp án C HD:

\(\underbrace {\left\{ \begin{array}{l}{\rm{Fe}}\\{\rm{Cu}}\\{\rm{Mg}}\end{array} \right\}}_{{\rm{11,2 gam}}}{\rm{ + }}\left\{ \begin{array}{l}{\rm{KN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}\\{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\end{array} \right\} \xrightarrow{\,\,\,\,\,\,\,} \left\{ \begin{array}{l}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{:}}\,{\rm{a}}{\,^{{\rm{mol}}}}\\{\rm{N:}}\,{\rm{0,12}}{\,^{{\rm{mol}}}}\\{\rm{O}}\,{\rm{:?}}{\,^{{\rm{mol}}}}\end{array} \right\}\,{\rm{ + }}\,{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O + }}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}\begin{array}{l}{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{3 + }}}}\\{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{2 + }}}}\\{\rm{C}}{{\rm{u}}^{{\rm{2 + }}}}\\{\rm{M}}{{\rm{g}}^{{\rm{2 + }}}}\\{{\rm{K}}^{\rm{ + }}}\end{array}&{{\rm{SO}}_{\rm{4}}^{2 - }}\end{array}} \right\}\, \)

\(\xrightarrow{+\,\,\rm{KOH}} \left\{ \begin{array}{l}{\rm{Fe(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{3}}}\\{\rm{Fe(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}\\{\rm{Cu(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}\\{\rm{Mg(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}}\end{array} \right\} \xrightarrow{+\rm{O}_2,t^o} \underbrace {\left\{ \begin{array}{l}{\rm{F}}{{\rm{e}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}\\{\rm{CuO}}\\{\rm{MgO}}\end{array} \right\}}_{{\rm{16gam}}}\)

Đặt số mol H2 trong Y là a mol ⇒ mH2 = 2a ⇒ mY = 36mH2 = 72a.

Do X chỉ chứa muối của kim loại ⇒ X không chứa NH4+. Mặt khác, phản ứng đã giải phóng H2 ⇒ NO3 hết, chuyển hết vào khí trong Y.

Do đó: nN(Y) = 0,12 mol ⇒ mO(Y) = mY – mH2 – mN(Y) = 70a – 1,68 (gam) ⇒ nO(Y) = 4,375a – 0,105 (mol).

* Bảo toàn O: 3nNO3 = nO(Y) + nO(H2O) ⇒ nO(H2O) = 0,465 – 4,375a (mol) ⇒ nH(H2O) = 2nH2O = 2nO(H2O) = 0,93 – 8,75a (mol).

* Bảo toàn H: nH+ = nH(H2O) + 2nH2(Y) ⇔ 0,33.2 = 0,93 – 8,75a + 2a ⇔ a = 0,04 ⇒ mY = 72a = 2,88 gam.

* Bảo toàn khối lượng: mkim loại + mdd (KNO3, H2SO4) = mddX + mY ⇔ mddX = 11,2 + 200 – 2,88 = 208,32 gam.

11,2 gam kim loại → 16 gam oxit.

nO(oxit) = 0,3 mol ⇔ 3nFe3+ (X) + 3nFe2+ (X) + 2nMg2+ (X) + 2nCu2+ (X) = 2nO(oxit) = 0,6 (1).

Mặt khác, bảo toàn điện tích trong X: 3nFe3+ (X) + 2nFe2+ (X) + 2nMg2+ (X) + 2nCu2+ (X) = 2nSO42– – nK+ = 0,54 (2).

Trừ vế với vế của (1) cho (2) được nFe2+ = 0,06 mol.

Vậy mFeSO4 = 9,12 gam ⇒ C%FeSO4 = \(\dfrac{9,12}{208,32}\).100% = 4,38%.

Chọn C.



Bình luận
duongproxo Mod ơi giải đi
Trả lời 6 Tháng 6 lúc 16:30