Câu hỏi:
2 năm trước
Hòa tan hết 7,44 gam hỗn hợp gồm Mg, MgO, Fe, Fe2O3 vào dung dịch chứa 0,4 mol HCl và 0,05 mol NaNO3, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X chứa 22,47 gam muối và 0,448 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO, N2 có tỉ khối so với H2 bằng 14,5. Cho dung dịch NaOH (dư) vào dung dịch X thu được kết tủa Y, lấy Y nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 9,6 gam chất rắn. Mặt khác, nếu cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO3 (dư) thu được m gam kết tủa. Biết chất tan trong X chỉ chứa hỗn hợp các muối. Giá trị của m là
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
- Xét hỗn hợp khí:
Đặt nNO = x mol; nN2 = y mol.
⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 0,02\\30x + 28y = 0,02.14,5.2 = 0,58\end{array} \right.\)
⟹ x = y = 0,01.
- Bảo toàn khối lượng:
mH2O = mhh bđ + mHCl + mNaNO3 - mmuối - mhh khí = 7,44 + 0,4.36,5 + 0,05.85 - 22,47 - 0,58 = 3,24 gam.
⟹ nH2O = 3,24/18 = 0,18 mol.
- Bảo toàn nguyên tố H:
nHCl = 4nNH4+ + 2nH2O ⟹ nNH4+ = (0,4 - 2.0,18)/4 = 0,01 mol.
- Bảo toàn nguyên tố N:
nNaNO3 = nNO3-/X + nNH4+ + nN/khí
⟹ nNO3-/X = nNaNO3 - nNH4+ - nNO - 2nN2 = 0,05 - 0,01 - 0,01 - 0,01.2 = 0,01 mol.
- Dung dịch X gồm \(\left\{ \begin{array}{l}M{g^{2 + }}\\F{e^{2 + }}\\F{e^{3 + }}\\N{a^ + }:0,{05^{mol}}\\NH_4^ + :0,{01^{mol}}\\C{l^ - }:0,{4^{mol}}\\NO_3^ - :0,{01^{mol}}\end{array} \right.\)
⟹ mMg + mFe = 22,47 - 0,05.23 - 0,01.18 - 0,4.35,5 - 0,01.62 = 6,32 gam.
- Xét 9,6 gam hỗn hợp rắn gồm MgO và Fe2O3.
mO/rắn = 9,6 - 6,32 = 3,28 gam ⟹ nO/rắn = 0,205 mol ⟹ nđiện tích Mg2+, Fe2+ = 0,41 mol (1)
- Xét dung dịch X có nđiện tích Mg2+, Fe2+ = 0,4 + 0,01 - 0,05 - 0,01 = 0,35 mol (2)
- Từ (1)(2), tổng số mol điện tích Mg2+ và Fe2+ trong X nhỏ hơn trong 9,6 gam chất rắn vì trong X có Fe2+ còn trong 9,6 gam chất rắn Fe đã bị oxi hóa hoàn toàn thành Fe3+.
⟹ nFe2+ = 0,41 - 0,35 = 0,06 mol.
- Trong dung dịch X có 0,06 mol Fe2+; 0,4 mol Cl-
⟹ Khi tác dụng với AgNO3 sinh ra kết tủa gồm 0,06 mol Ag và 0,4 mol AgCl.
⟹ m ↓ = 0,06.108 + 0,4.143,5 = 63,88 gam.
Hướng dẫn giải:
- Tính số mol mỗi khí trong hỗn hợp.
- Bảo toàn khối lượng ⟹ Số mol H2O.
- Bảo toàn nguyên tố H ⟹ Số mol NH4+.
- Bảo toàn nguyên tố N ⟹ Số mol NO3- trong X.
- Tính tổng số mol điện tích Mg2+ và Fe2+ trong X và tổng số mol điện tích Mg2+ và Fe2+ trong 9,6 gam chất rắn để suy ra số mol Fe2+.
- Kết tủa sau cùng thu được gồm AgCl và Ag.
