Cho m (gam) Fe vào V (ml) dung dịch AgNO3 1,0M đến khi phản ứng hoàn toàn thu được m1 (gam) hỗn hợp kim loại (X). Chia m1 (gam) X thành 2 phần. Phần 1 có khối lượng m2 (gam) cho tác dụng với lượng dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí. Phần 2 có khối lượng m3 (gam) cho tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 8,96 lít khí SO2 (SO2 là sản phẩm khử duy nhất của H2SO4). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn và m3 – m2 = 16,4 a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra b) Tìm m và V

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

Phần 1: n(Fe) = 0,1 mol   , n_Ag = a mol

Phần 2: n_Fe = 0,1n mol và n_Ag  = a.n mol

Ta có : m₂ – m₁ = 5,6n + 108a.n – 5,6 – 108.a = 32,8 → 5,6.n + 108.a.n – 108 a = 38,4

Mặt khác : Bảo toàn electron ta có 0,3.n + a.n = 1,2 

n = 3 hoặc n = 108/67

- Khi n = 3 → a = 0,1 → Trong X : n_Fe = 0,4 mol và n_Ag = 0,4 mol

→ n_Fe bđ = 0,4 + 0,2 = 0,6 mol ~ 33,6 gam

- Khi n = 108/67 →  a = 4/9 → Trong X : Fe ( 35/134 mol) , Ag ( 700/603)

→ Fe(bđ) = 1015/1206 mol ~ 47,131 gam

Đáp án:

 b) m=25,2 gam; V =0,3 lít

Giải thích các bước giải:

 X gồm hỗn hợp kim loại là Fe và Ag

-> Fe dư -> Fe chỉ lên Fe II

Fe + 2AgNO3 -> Fe(NO3)2 + 2Ag

Cho phần 1 tác dụng với HCl dư thì chỉ có Fe phản ứng

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2

Ta có: nH2=nFe=0,1 mol -> Phần 1 chứa 0,1 mol Fe và x mol Ag

-> m2=108x+56

Phần 2 gấp k lần phần 1 chứa 0,1k mol Fe và kx mol Ag

-> m3=108kx +5,6k=m2+16,4=108x+22 (1) 

Phần 2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư thu được 0,4 mol SO2

2Fe + 6H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

2Ag + 2H2SO4 -> Ag2SO4 + SO2 + 2H2O

-> nSO2=3/2nFe + 1/2nAg=0,15k +0,5kx=0,4 (2)

Lấy 1 chia 2 theo vế để khử k

-> x=0,1 -> k=2

Phần 1 chứa 0,1 mol Fe và 0,1 mol Ag

Phần 2 chứa 0,2 mol Fe và 0,2 mol Ag

-> X chứa 0,3 mol Fe và 0,3 mol Ag

Bảo toàn Ag -> nAgNO3=nAg=0,3 mol -> V=0,3/1=0,3 lít

Bảo toàn Fe : nFe ban đầu =nFe dư + 1/2nAgNO3=0,3+0,3/2=0,45 mol -> m=25,2 gam