cho 1,98 gam Mg vào 100ml dung dịch hỗn hợp chứa Fe(NO3)3 0,2 M , Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,8M . Khuấy đều tới khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được V lít khí NO (đktc) , 0,64 gam chất rắn và dung dịch X . Tổng khối lượng muối có trong X là bao nhiêu ?

Đáp án:

16,87(g)

Giải thích các bước giải:

 nMg = 1,98 : 24 = 0,0825 mol

nFe(NO3)3 = 0,1 . 0,2 = 0,02 mol

nCu(NO3)2 = 0,1 . 0,2 = 0,02 mol

nH2SO4 = 0,1 . 0,8 = 0,08 mol

Trong dung dịch có: Fe3+ (0,02 mol);

                                 Cu2+ (0,02 mol);

                                 NO3- (0,02.3 + 0,02.2 = 0,1 mol)

                                 SO4 2- (0,08 mol)

                                 H+ (0,08 . 2 = 0,16 mol)

Nếu Cu2+ phản ứng hết thì nCu = nCu2+ = 0,02 mol

mCu = 0,02 . 64 = 1,28g > 0,64g

→ Cu2+ còn dư

Chất rắn thu được chỉ có Cu

mCu = 0,64 : 64 = 0,01 mol

Xảy ra các phản ứng: 

3Mg + 8H+ + 2NO3- → 3Mg2+ + 2NO + 4H2O

 x  →   $\frac{8x}{3}$  →  $\frac{2x}{3}$  →  x

4Mg + 10H+ + NO3- → 4Mg2+ + NH4+ + 3H2O

  y  →   2,5y  →  0,25y  →    y     →    0,25y   

Mg + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Mg2+

0,01←  0,02  →  0,02  →   0,01

Mg + Cu2+ → Mg2+ + Cu↓

0,01←0,01  ←  0,01  ←   0,01

Ta có hpt: 

$\left\{ \matrix{
  x + y + 0,01 + 0,01 = nMg = 0,0825 \hfill \cr 
  {8 \over 3}x + 2,5y = 0,16 \hfill \cr}  \right. \to \left\{ \matrix{
  x = 0,0225 \hfill \cr 
  y = 0,04 \hfill \cr}  \right.$

Dung dịch sau phản ứng gồm: Mg2+ (0,0825 mol)

                                                 Fe2+ (0,02 mol)

                                                 NO3- (0,1 - $\frac{2x}{3}$-0,25y  = 0,075 mol)

                                                  Cu2+ (0,02 - 0,01 = 0,01 mol)

                                                  NH4+ (0,25y = 0,01 mol)

                                                  SO42- (0,08 mol)

m muối = mMg2+ + mFe2+ + mCu2+ + mNH4+ + mNO3- + mSO4 2-

             = 0,0825 . 24 + 0,02 . 56 + 0,01 . 64 + 0,01 . 18 + 0,075 . 62 + 0,08 . 96

             = 16,87(g)