Câu hỏi:
2 năm trước
Hòa tan hết 16,58 gam hỗn hợp X gồm Al, Mg, Fe, FeCO3 trong dung dịch chứa 1,16 mol NaHSO4 và 0,24 mol HNO3, thu được dung dịch Z (chỉ chứa muối trung hòa) và 6,89 gam hỗn hợp khí Y gồm CO2, N2, NO, H2 (trong Y có 0,035 mol H2 và tỉ lệ mol NO : N2 = 2 : 1). Dung dịch Z phản ứng tối đa với 1,46 mol NaOH, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí tới khối lượng không đổi thu được 8,8 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng Fe đơn chất trong X là:
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
16,58g \(\left\{ \begin{array}{l}Al\\Mg\\Fe\\FeC{O_3}\end{array} \right.\)+ \(\left\{ \begin{array}{l}NaHS{O_4}:1,16\\HN{O_3}:0,24\end{array} \right.\)→ dd Z \(\left\{ \begin{array}{l}A{l^{3 + }}\\M{g^{2 + }}\\F{e^{2 + }}\\F{e^{3 + }}\\NH_4^ + \\N{a^ + }:1,16\\SO_4^{2 - }:1,16\end{array} \right.\) + khí Y \(\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}:b\\NO:2c\\{N_2}:c\\{H_2}:0,035\end{array} \right.\) + H2O
- Đặt nNH4+ = a; nCO2 = b; nN2 = c; nNO = 2c.
- Khối lượng khí Y:
44b + 30.2c + 28c + 2.0,035 = 6,89
⟹ 44b + 88c = 6,82 (1)
- 4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O
12H+ + 2NO3- + 10e → N2 + 6H2O
10H+ + NO3- + 8e → NH4+ + 3H2O
2H+ + CO32- → CO2 + H2O
2H+ + 2e → H2
⟹ nH+ = 4nNO + 12nN2 + 10nNH4+ + 2nCO2 + 2nH2 = 1,16 + 0,24 = 1,4
⟹ 4.2c + 12c + 10a + 2b = 1,4 - 0,035.2
⟹ 10a + 2b + 20c = 1,33 (2)
- Bảo toàn nguyên tố N
nNO3- = nNH4+ + nNO + 2nN2
⟹ a + 2c + 2c = 0,24 ⟹ a + 4c = 0,24 (3)
Từ (1)(2)(3) ⟹ a = 0,01; b = 0,04; c = 0,0575
⟹ nFeCO3 = 0,04 mol.
- nNaOH pứ = 1,46 mol chênh 0,3 mol so với 1,16 mol (3nAl3+ + 2nMg2+ + 2nFe2+ + 3nFe3+ + nNH4+ = 2nSO42- - nNa+ = 1,16 mol) do còn phản ứng NaOH hòa tan Al(OH)3.
⟹ nAl3+ = 1,46 - 1,16 = 0,3 mol.
- Đặt nMg = x mol; nFe = y mol.
⟹ 24x + 56y + 0,3.27 + 0,04.116 = 16,58 ⟹ 24x + 56y = 3,84 (5)
- 8,8 gam chất rắn gồm MgO: x mol; Fe2O3: 0,5y + 0,02 mol
⟹ 40x + 160(0,5y + 0,02) = 8,8 ⟹ 40x + 80y = 5,6 (6)
Từ (5)(6) ⟹ x = 0,02; y = 0,06
⟹ %mFe = 20,27%.
Hướng dẫn giải:
- Đặt nNH4+ = a; nCO2 = b; nN2 = c; nNO = 2c
- Lâp hệ PT dựa vào:
+ Khối lượng hỗn hợp khí Y.
+ Số mol H+ phản ứng.
+ Bảo toàn nguyên tố N.
- nFeCO3 = nCO2 = b
nAl = 1,46 - 1,16 = 0,3 mol
- Đặt nMg = x mol; nFe = y mol
- Lập hệ PT dựa vào:
+ Khối lượng hỗn hợp X ban đầu.
+ 8,8 gam chất rắn gồm MgO, Fe2O3
⟹ %mFe
