Câu hỏi:
2 năm trước
Hỗn hợp X1 gồm Fe, FeCO3 và kim loại M (có hóa trị không đổi). Cho 14,1 gam X1 tác dụng với 500 ml dung dịch HNO3 xM, thu được dung dịch X2 và 4,48 lít hỗn hợp Y1 (có tỉ khối so với hiđro là 16,75) gồm hai chất khí không màu trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí. Để trung hòa HNO3 dư có trong dung dịch X2 cần vừa đủ 200 ml dung dịch NaOH 1M và thu được dung dịch X3. Chia X3 làm hai phần bằng nhau:
- Phần 1: đem cô cạn thì thu được 38,3 gam hỗn hợp muối khan.
- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 8,025 gam kết tủa của 1 chất.
Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, các chất khí đều đo ở đktc, quá trình cô cạn không xảy ra phản ứng hóa học. Giá trị của x gần với giá trị nào sau đây?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
Hỗn hợp gồm kim loại M, Fe, FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 thu được 2 khí không màu trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí nên 2 khí là NO và CO2
Tính được nCO2 = 0,05 mol; nNO = 0,15 mol $\Rightarrow {{n}_{FeC{{O}_{3}}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,05\text{ }mol$
Đặt nM = a mol và nFe = b mol
Ta có: aM + 56b + 116.0,05 = 14,1
Nên aM + 56b = 8,3 (1)
- Dung dịch X2 có: $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{M{{\left( {N{O_3}} \right)}_n}(amol)}\\{Fe{{\left( {N{O_3}} \right)}_3}:\left( {b + 0,05} \right)mol}\\{HN{O_3}\;du}\\{N{H_4}N{O_3}:cmol}\end{array}} \right.$
+ Phản ứng trung hòa:
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
nNaOH = n HNO3 dư = 0,2.1 = 0,2 mol
- Dung dịch X3 có: $\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{M{{\left( {N{O_3}} \right)}_n}:amol}\\{Fe{{\left( {N{O_3}} \right)}_3}:\left( {b + 0,05} \right)mol}\\{NaN{O_3}:0,2mol}\\{N{H_4}N{O_3}:cmol}\end{array}} \right.$
* Cô cạn ½ dung dịch X3, tổng khối lượng chất rắn thu được là:
(M + 62n).a + 242.(b + 0,05) + 80.c + 85.0,2 = 38,3.2 = 76,6
aM + 62an + 242b + 80c = 47,5 (2)
* Cho dung dịch NaOH dư và ½ dung dịch X3 thu được kết tủa của một chất đó là Fe(OH)3
Fe(NO3)3 + 3NaOH → 3NaNO3 + Fe(OH)3
Ta có: 107.(b + 0,05) = 16,05 => b = 0,1 (3)
Theo bảo toàn electron, ta có: an + 0,3 + 0,05 = 0,45 + 8c => an = 0,1 + 8c (4)
Từ (1), (2), (3), (4) => an = 0,3; c = 0,025; M = 9n
=> n = 3; M = 27 => kim loại Al là nghiệm thỏa mãn
nHNO3 phản ứng = nN(sp) = 0,1.3 + 0,15.3 + 0,025.2 + 0,15 = 0,95 mol
nHNO3 ban đầu = 0,95 + 0,2 = 1,15 mol
=> x = CM (HNO3) = 2,3M
Hướng dẫn giải:
+) Xác định 2 khí trong Y1 và số mol mỗi khí
+) ${{n}_{FeC{{O}_{3}}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}$
Đặt nM = a mol, nên nFe = b mol
+) Từ khối lượng hh X1 => PT (1)
+) Xác định các chất có trong dung dịch X2
+ Phản ứng trung hòa:
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
=> nNaOH = n HNO3 dư
+) Xác định các chất có trong dung dịch X3
* Cô cạn ½ dung dịch X3, từ tổng khối lượng chất rắn thu được => PT (2)
* Cho dung dịch NaOH dư và ½ dung dịch X3 thu được kết tủa của một chất đó là Fe(OH)3
+) Từ 8,025 gam kết tủa của 1 chất => b = PT (3)
Theo bảo toàn electron => PT (4)
Từ (1), (2), (3), (4) => các giá trị an; c; M
+) nHNO3 phản ứng = nN(sp) => nHNO3 ban đầu => x
