Cho 9,2 gam hỗn hợp bột X gồm Mg và Fe vào dung dịch AgNO3 và Cu(NO3)2 sau phản ứng, thu được chất rắn Y chứa ba kim loại và dung dịch Z. Hòa tan hết Y bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 6,384 lít khí SO2 (đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Z, thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 8,4 gam hỗn hợp rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính thành phần % về khối lượng của Mg và Fe trong hỗn hợp X.

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

 `Mg + Cu(NO_3)_2 → Mg(NO_3)_2 + Cu` 

`Fe + Cu(NO_3)_2 → Fe(NO_3)_2 + Cu` 

`Fe + 2AgNO_3 → Fe(NO_3)_2 + 2Ag` 

`Mg + 2AgNO_3 → Mg(NO_3)_2 + 2Ag`

Vì `Mg` hoạt động mạnh hơn `Fe` 

→ `Y` gồm `Cu, Ag, Fe` 

Đặt số mol `Mg, Fe` p/ư, `Fe` dư là `x, y, z` mol 

Ta có: `24x + 56y + 56z` = 9,2g (1)

`Cu + 2H_2SO_4(đ, n) → CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O` 

`2Ag+2H_2SO_4(đ,n)→Ag_2SO_4+SO_2+2H_2O` 

`2Fe+6H_2SO_4(đ,n)→Fe_2(SO_4)_3+3SO_2 + 6H_2O`  

`n_{SO_2}` = $\frac{6,384}{22,4}$ = 0,285 mol

Toàn bộ quá trình cho `e`: 

`Mg → Mg^{2+} + 2e` 

`Fe → Fe^{2+} + 2e` 

`Fe → Fe^{3+} + 3e`

Quá trình nhận `e`: 

`S^{+6} + 2e→ S^{+4}`

Bảo toàn `e`: 

`2x + 2y + 3z = 0,285 . 2`  (2)

`Fe(NO_3)_2+2NaOH→Fe(OH)_2↓+NaNO_3`

`Mg(NO_3)_2+2NaOH→Mg(OH)_2↓+NaNO_3` 

`4Fe(OH)_2 + O_2`$\xrightarrow[]{t°}$ `2Fe_2O_3 + 4H_2O` 

`Mg(OH)_2`$\xrightarrow[]{t°}$ `MgO + H_2O` 

Ta có: 

`m` rắn = `m_{MgO}` + `m_{Fe_2O_3}` (*) 

Bảo toàn nguyên tố `Mg`: 

`n_{MgO}` = `n_{Mg}` = `x` mol 

`n_{Fe_2O_3}` = $\frac{1}{2}$ `n_{Fe}` = $\frac{y}{2}$ mol 

(*) <=> `40x` + $\frac{160y}{2}$ = 8,4g (3) 

Từ (1)(2)(3) ta có: 

`x` = 0,15 mol 

`y` = 0,03 mol 

`z` = 0,07 mol 

`%m_{Mg}` = $\frac{0,15.24}{9,2}$` .100 ≈ 39,13% `

`%m_{Fe}` `= 100 - 39,13 = 60,87%`

Chúc bạn học tốt #aura