Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Mg, MgO, Fe, FeCO3, Cu(NO3)2 vào dung dịch chứa 4,545 gam KNO3 và a mol H2SO4, thu?
Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Mg, MgO, Fe, FeCO3, Cu(NO3)2 vào dung dịch chứa 4,545 gam KNO3 và a mol H2SO4, thu được dung dịch Y chỉ chứa 63,325 gam muối trung hòa (không có ion Fe3+) và 3,808 lít (đktc) hỗn hợp khí (trong đó có 0,02 mol H2). Tỉ khối của Z so với metan bằng 38/17. Thêm dung dịch KOH 1M vào Y đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất là 31,72 gam thì vừa hết 865 ml. Giá trị của m là
A. 34,6.
B. 28,4
C. 27,2.
D. 32,8.
Đáp án C
Giải:Quá trình phản ứng xảy ra như sau:
X {Mg; MgO; Fe; FeCO3; Cu(NO3)2} \(\xrightarrow[]{KNO_{3}; H_{2}SO_{4}} \) Y {Mg2+; Fe2+; NH4+;K+;Cu2+; SO42–} \(\xrightarrow[]{KOH} \) Kết tủa lớn nhất {Mg(OH)2; Fe(OH)2; Cu(OH)2}
Do khí tạo thành có chứa H2 nên suy ra dung dịch Y không còn NH3–
nKNO3 = 0,045; nKOH = 0,865 mol
Sau khi Y phản ứng với KOH thì dung dịch chỉ còn K+ và SO42–
\(\Rightarrow\) Bảo toàn điện tích ta được: 2a = nK+ \(\Rightarrow\) a = \(\dfrac{0,865 + 0,045}{2}\) =0,455 mol
Đặt x = nNH4+ trong Y và ∑mion kim loại trong Y = y gam (trừ ion K+)
Ta có: mmuối = 18x + y + 0,045 * 39 + 0,455 * 96 =63,325
Mặt khác: mkết tủa = mion kim loại + mOH trong kết tủa \(\Rightarrow\) 31,72 = y + 17 * ( 0,865 – x)
Giải hệ ta được: x = 0,025 và y = 17,44
Bảo toàn H ta có: 2nH2SO4 = 4nNH4+ + 2nH2O + 2nH2 \(\Rightarrow\) nH2O = \(\dfrac{2 * 0,455 - 4 * 0,025 - 2 * 0,02}{2}\) = 0,385 mol
Bảo toàn khối lượng ta được: m + 4,545 + 0,455 * 98 = 63,325 + 0,17 * \(\dfrac{38}{17}\) *16 + 18 * 0,385
\(\Rightarrow\) m = 27,2 gam
Đáp án C
