Cho hỗn hợp gồm 12,0 gam CuO và 34,8 gam Fe3O4 tan hết trong dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, thu được dung dịch A. Cho m gam Mg vào A, sau phản ứng thu được dung dịch B. Thêm dung dịch KOH dư vào B được kết tủa D. Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 45,05 gam chất rắn E. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m.

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

 $CuO + 2H^+ \to Cu^{2+} + H_2O$

$Fe_3O_4 + 8H^+ \to Fe^{2+} + 2Fe^{3+} + 4H_2O$

Dung dịch A gồm $\begin{cases} Cu^{2+} : 0,15 \\Fe^{2+} : 0,15 \\Fe^{3+} = 0,3 \end{cases}$

TH1 : Mg tan hết không kim loại nào bị đẩy

$m_{CuO+Fe_2O_3} = 0,15.80 + 0,45.80 = 48 (g)$

Mà không kl nào bị đẩy thì $ m > 48 > 45,05 $

TH2 : Cu bị đẩy 1 phần 

Gọi $n_{MgO} = x$ , $n_{CuO} = y$

Bảo toàn e ta có 

$Mg^o \to Mg^{+2} +2e$

$Fe^{+3} +e \to Fe^{+2} $

$Cu^{+2} +2e \to Cu^o$

$2x = 0,3 + 2.(0,15 - y)$

Ta có hpt

$\begin{cases} 40x + 80y = 45,05 - 0,45.80 \\2x + 2y = 0,6  \end{cases}$

Ra nghiệm âm -> Loại

TH3 : Fe bị đẩy 1 phần

Gọi $n_{MgO} = a$ , $n_{Fe_2O_3} = b$

$Mg^o \to Mg^{+2} +2e$

$Fe^{+3} +e \to Fe^{+2} $

$Cu^{+2} +2e \to Cu^o$

$Fe^{+2} +2e \to Fe^o$

$2a = 0,3 + 0,15.2 + 2.(0,45 - 2b$

$ 2a + 4b = 1,5$

Ta có hpt

$\begin{cases} 40x + 160b = 45,05  \\2a + 4b = 1,5  \end{cases}$

$\begin{cases} a= 0,37375 \\b = 0,188125  \end{cases}$

$ m = 24a = 8,97 (g)$